Robots die te hulp komen bij vliegtuigtechnici

Vliegtuiginspecties kunnen saai zijn. Ze vereisen hoogopgeleide technici met een scherpe blik om defecten te detecteren. Vliegtuiginspecties kunnen ook moeilijk zijn. Sommige defecten zijn heel klein of verborgen en moeilijk te detecteren, met of zonder inspectietools zoals spiegels, kijkglazen, multimeters, niet-destructieve testapparaten enzovoort. Royal NLR heeft de afgelopen jaren gezocht naar technologische oplossingen om de detectie van meerdere defecttypen te verbeteren met behulp van multi-sensortechnologie en geautomatiseerde defect herkenningsoftware.

De uitdaging

Vliegtuiginspecties zijn een groot onderdeel van de vliegtuigonderhoudsactiviteiten. De uitdaging is om nieuwe methoden te ontwikkelen om alle defecttypen te dekken. Deze defecten kunnen duidelijke defecten zijn zoals nick en gauges, maar ook het detecteren van lekkages en ontbrekende moeren en bouten.

Vliegtuiginspecties zijn echter niet alleen heel divers. Er zijn veel gebieden, systemen en componenten die inspectie vereisen, en elk kan op verschillende manieren falen. De uitdaging is om heel verschillende defecten in heel verschillende materialen in heel verschillende delen van het vliegtuig te detecteren.

De andere moeilijkheid is de technologie om deze delen van het vliegtuig te inspecteren. Er is geen enkele sensor die alle delen van het vliegtuig kan scannen en alle denkbare defecten kan detecteren. En vanuit een productiviteitsperspectief heeft het geen zin om deze sensoren handmatig door het vliegtuig te dragen of om de scans of beelden handmatig te analyseren. De uitdaging is om systemen te ontwikkelen die deze inspecties autonoom kunnen uitvoeren.

Met andere woorden, de uitdaging is om vliegtuigen te inspecteren met autonome universele robots die een groot aantal defecten in veel verschillende omgevingen kunnen detecteren. NLR onderzoekt het gebruik van multi-sensortechnologie en geavanceerde defect detectie algoritmes..

De oplossing

Royal NLR heeft gewerkt aan onderhoudstechnologie om autonome robotinspecties van vliegtuigen uit te voeren. NLR ontwikkelt autonome robots voor inspectiedoeleinden, bestaande uit:

• Eén of meer sensoren om het object te scannen
• Een robot om de sensoren naar de juiste locaties rond het object te bewegen
• Geavanceerde defect detectie algoritmes
• Automatiseringstechnologie om de voorgeschreven inspecties autonoom uit te voeren.

Een van onze testopstellingen is de autonome robot voor vliegtuiginspecties. Het werkgebied van deze specifieke testopstelling is geschikt om fuselagepanelen, vleugelsecties en hoofdrotorbladen van helikopters te inspecteren. De testopstelling kan worden uitgerust met meerdere sensoren om bijvoorbeeld composietmaterialen te inspecteren op scheuren tussen lagen (delaminatie), losse verbindingen tussen de huid en de kern (skin-to-core-onbonding) en andere soortgelijke defecten. Op de achtergrond detecteren onze algoritmes defecten. En onze algoritmes detecteren niet alleen deze defecten, maar classificeren en meten ook de grootte van de defecten. De software vergelijkt de werkelijke maten met de toegestane schadedrempels.

Wat hebben we gedaan

De testopstelling maakt deel uit van onze inspanningen om onderhoudstechnologie te ontwikkelen om de productiviteit te verbeteren en om de werkomgeving voor vliegtuigtechnici interessanter te maken. We richtten ons op de automatisering van inspecties. We concludeerden dat we sensoren, robots en automatiseringstechnologie nodig hadden om vliegtuigen en componenten op schade te inspecteren.

NLR heeft deze gebieden de afgelopen jaren bestudeerd. We keken naar de geschiktheid van sensoren, de mogelijkheden van robots, autonome systemen en de integratie van deze bouwstenen in een autonome inspectierobot. In het proces hebben we veel geleerd, vooral over de complexiteit van inspectiesystemen. Het gaat verder dan het installeren van een camera aan het einde van een robotarm.

Het betekent ook dat er veel werk moet worden gedaan. De inspectie van één deel van een vliegtuig voor één defect is relatief eenvoudig en het lijkt haalbaar om deze systemen binnen een relatief korte tijd op de markt te brengen. Universele oplossingen met een hoge mate van autonomie zullen echter meer tijd kosten om te ontwikkelen.