[发明专利]制造监控系统

说明书

本申请公开了一种制造监控系统。该制造监控系统包括制造工作空间。佩戴配备有力传感器和/或运动捕捉标记器的手套的技术人员可以在制造工作空间内工作。运动捕捉相机可以环绕制造工作空间。来自相机的运动数据和/或来自手套的力数据可以被发送到远程工作站，在那里可以对它们进行处理和分析。工作站可以基于运动和/或力数据产生质量评估和/或训练输出。

技术领域

本公开涉及制造监控系统，并且更具体地涉及使用传感器和配备有运动捕捉标记器的手套以监控制造技术人员的系统。

背景技术

复合材料制造是一种创造具有高刚性和低重量的复杂几何形状的方法。复合结构(例如用于飞行器结构的复合结构)可以使用复合材料片制造，也称为层或层片。可以使用诸如树脂或环氧树脂的粘合材料来组装多个复合材料片以形成复合层压板或其他复合结构。该方法在航空航天、高性能汽车和运动装备中越来越普遍。航空航天历来是复合材料制造领域的前沿用户/开发商。

复合结构广泛用于飞行器制造，因为与由传统飞行器材料(例如铝、铝合金等)制造的飞行器结构相比，它们通常更轻、更耐用并且更持久。实际上，减轻重量是复合材料使用的主要优点，并且是将其用于飞行器结构的关键因素。例如，纤维增强基质系统比在大多数飞行器上发现的传统铝更强，同时还提供光滑的表面和较高的燃料效率(例如，由于更轻的重量和减小的阻力)。例如，玻璃纤维是用于飞行器应用的复合结构中的常见复合材料。除了减轻重量的益处之外，复合材料不会像其他类型的结构那样容易腐蚀。此外，复合结构不会因金属疲劳而破裂，并且在结构弯曲环境中保持良好。最后，复合材料在制造复杂的三维(“3D”)结构时特别有用，与传统的金属或塑料制造相比，复合材料通常提供良好的强度-重量比。因此，除了较轻的重量之外，复合结构还可以降低维护和维修成本，同时还能够制造复杂的形状。

然而，与一些其他传统金属制造方法相比，复合材料制造可能更昂贵。这种增加的成本可以至少部分地归因于相对复杂和耗时的制造过程，该过程可能需要由人类技术人员手动执行的多个步骤。

发明内容

本公开涉及制造监控系统，并且更具体地涉及使用传感器和配备有运动捕捉标记器的手套来监控复合制造技术人员的系统。

根据第一方面，一种用于在过程期间监控用户的系统包括：手套，其尺寸和形状设置成在该过程期间佩戴在用户的手上；力传感器，其耦连到手套并且被配置为测量在该过程期间施加在手套上的力；运动捕捉标记器(marker)，其耦连到手套并且被配置为提供信标以用于运动捕捉相机在该过程期间跟踪；以及与力传感器和运动捕捉相机可操作地耦连的远程工作站，其中远程工作站被配置为在该过程期间经由运动捕捉相机跟踪用户的运动，通过处理器处理来自力传感器的力数据和来自运动捕捉相机的运动数据，并执行力数据和方位数据的分析，并基于分析生成输出。

在某些方面，力传感器是力敏电阻器。

在某些方面，力传感器定位在手套的指尖处。

在某些方面，力传感器包括多个力传感器，所述多个力传感器中的每一个定位在手套的不同指尖处。

在某些方面，运动捕捉标记器包括被动运动捕捉标记器。

在某些方面，运动捕捉标记器包括主动运动捕捉标记器。

在某些方面，运动捕捉标记器是红外(IR)运动捕捉标记器。

在某些方面，运动捕捉标记器包括定位在手套的指节部分附近的多个运动捕捉标记器。

在某些方面，力传感器与配套装备通信。

在某些方面，配套装备包括控制器、收发器和电源。

在某些方面，配套装备附接到手套。

在某些方面，收发器被配置为将表示由力传感器测量的力的数据发送到远程工作站。