可以为各种3维结构中的任一种 的3维结构。例如，部件50可以是不平坦的或基本上弯曲的和/或可以包括相对于基准的 平坦的或基本上不平坦的平面突出的一个或更多个突出部。另外，部件50可以是双面的并 且系统102可以被构造为检查部件50的两面。
[0081] 图3A是机器人装置120的末端执行器122的一个实施方式的部分透视图，其中末 端执行器具有与期望的定向不同的实际定向。图3B是具有与所期望的定向相同的实际定 向的机器人装置120的末端执行器122的部分透视图。超声检查探头110连接至机器人装 置120的末端执行器122。在操作时，超声检查探头110跨越部件50的表面51移动。在操 作期间，被立即检查的部件50的表面51的区域或部分在本文中被称为部件50的目前检查 的部分52。图3A和图3B示出了相对于目前检查的部分52的三个坐标轴53、54、55。所述 三个轴中的两个轴（X轴54和y轴55)在它们相应的方向上从部件50的目前检查的部分 52基本上切线地延伸。法线轴53远离X轴54和y轴55垂直地延伸。
[0082] 在一个实施方式中，当超声检查探头110跨越并且沿着部件50的表面51移动时， 末端执行器122和连接的超声检查探头110期望相对于部件50的目前检查的部分52保 持在基本上垂直的定向上。换句话说，系统包括角度传感器子系统130以便使机器人装置 120的末端执行器122的纵轴123维持在相对于部件50的目前检查的部分52的期望的定 向上。例如，在一个实施方式中所期望的定向与法线轴53基本上平行（即，与正切坐标轴 54、55垂直）。图3A示出了机器人装置120的末端执行器122的纵轴123与法线轴53之 间的角度124。在这样的实施方式中，机器人装置120的末端执行器122的实际位置与所期 望的定向不同。因此，根据一个实施方式，系统包括角度传感器子系统130。如下面所描述 的，角度传感器子系统130被构造为检测末端执行器122的偏移定向并且向控制器150报 告该偏移。控制器150然后能够向机器人装置120发送驱动命令以使机器人装置120 (具 体地机器人装置120的末端执行器122)复位和/或重定方向，使得纵轴123与法线轴53 基本上平行，如图3B所描绘的。
[0083] 如上所述，机器人装置可以是可枢转的、可旋转的和可延伸的。因此，取决于所检 测到的末端执行器122相对于部件的表面51的目前检查的部分52的实际定向以及该实际 定向与所期望的定向之间的偏移，控制器150可以向机器人装置120发送各种驱动命令以 便校正末端执行器122的实际定向（即，驱动机器人装置120使得实际定向和所期望的定 向匹配）。对末端执行器122的定向的调整的类型可以包括横向调整、俯仰调整、横滚调整、 延伸调整和高度调整等。
[0084] 角度传感器子系统130可以包括检测末端执行器122相对于部件的目前检查的部 分52的实际定向并且报告末端执行器122的实际定向与所期望的定向之间的任何差异的 各种传感器和/或换能器。例如，在一个实施方式中角度传感器子系统130包括旋转可变 差动变压器（RVDT)。RVDT是检测和/或测量角位移的一种电气变压器。因此，在一个实施 方式中，系统100可以包括连接在末端执行器122连接至超声检查探头110所在的点处的 一个或更多个RVDT。在另一实施方式中，角度传感器子系统130可以包括能够检测对象相 对于另一对象（即，该对象的表面）的有角定向。例如，可以实现光学传感器机构来检测末 端执行器122相对于部件50的目前检查的部分52的实际定向。
[0085] 图4是连接至机器人装置120的末端执行器122的超声检查探头110和关节子系 统140的气动致动器145的一个实施方式的透视图。在一个实施方式中，超声检查探头110 可以采用收容在外壳111内的超声阵列与正被检查的部件的表面之间的液体耦合剂。因 此，处理液体耦合剂的各种管子、管道和/或歧管组件60可以与超声检查探头110包括在 一起或可与超声检查探头110连接。另外，与超声检查探头110包括在一起并且可与超声 检查探头110连接的可以是用于真空处理过度的液体耦合剂的真空线路和/或真空源。液 体耦合剂传输线路和/或真空线路可以包括布置在超声检查探头110的部件表面接口 114 上的一个或更多个液体耦合剂端口和一个或更多个真空端口。下面参照图5至图6B包括 了与在真空系统中利用液体耦合剂的超声检查探头的一个特定实施方式有关的细节。
[0086] 在一个实施方式中，用于检查部件的系统还可以包括关节子系统。关节子系统可 以被构造为阻尼和/或吸收部件50的表面中的特定特征或不规则对检查过程的影响。例 如，当在超声检查探头110与部件50的表面51之间采用一股液体耦合剂来促进超声信号 的传播和传输时，对于部件表面接口 114来说保持与部件50的表面51的目前检查的部分 52基本上平行以便维持一致的一股液体耦合剂（即，防止过度的液体耦合剂泄漏）可能是 有利的。
[0087] 在一个实施方式中，关节子系统可以包括吸收沿着末端执行器122的纵轴123的 不需要的和/或不期望的移动的被动致动器。例如，如图4所描绘的，气动致动器145可以 连接在超声检查探头110和末端执行器122之间。在这样的实施方式中，气动致动器145 有助于使超声检查探头110的部件表面接口 114维持适当地啮合在部件50的表面51上。 关节子系统还可以包括阻尼超声检查探头110的俯仰和横滚型移动的组件和/或机构（例 如，万向节结构）。
[0088] 图5是超声检查探头110的部件表面接口 114和包括双轴万向节结构142的关节 子系统的一个实施方式的透视图。根据一个实施方式，万向节结构142包括阻尼和/或吸 收超声检查探头110的部件表面接口 114的俯仰和横滚型移动的第一轴143和第二轴144。 如本文所定义的，超声检查探头110的部件表面接口 110是啮合或至少面对部件50的表面 51的目前检查的部分52的超声检查探头的这个截面/表面。
[0089] 在所描绘的实施方式中，部件表面接口 114包括耦合剂端口 115和至少一个真空 端口 117。在一个实施方式中，部件表面接口 114还包括周向限定液体耦合剂端口 115的啮 合唇116。啮合唇116在本文中被定义为如下的表面，即，该表面啮合部件的表面51的目前 检查的部分52并且防止来自超声检查探头110的外壳111的液体耦合剂室（在图5中未 示出）的过度的液体耦合剂泄漏。在一个实施方式中，外壳111或外壳111的诸如啮合唇 116的至少一部分由当被啮合在部件50的表面51上时挠曲的顺应材料制成。在这样的实 施方式中，啮合唇116的挠曲性质促进部件50的表面51与超声检查探头110之间的适当 啮合，从而防止过度的液体耦合剂泄漏并且改进超声检查技术的准确性。因此，根据一个实 施方式，啮合唇116周向限定液体耦合剂端口 115并且至少一个真空端口 117周向限定啮 合唇116。在这样的实施方式中，在啮合唇116与部件50的表面51之间泄漏的任何液体 耦合剂通过至少一个真空端口 117吸入以防止液体耦合剂往部件50的表面51下方/跨越 部件50的表面51流并且以使部件50的表面51维持基本上干燥并且免于过度的液体耦合 剂。在一个实施方式中，当部件50的表面51是基本上干燥的并且免于过度的液体耦合剂 时，可以利用部件50容易地实现后续检查过程和/或后续制造/组装过程，因为不存在风 干和/或清理部件50的表面51的需要。
[0090] 如以上简要地描述的，RVDT或其它这样的装置可以连接至万向节结构的第一轴 143和/或第二轴144以检测机器人装置120的末端执行器122相对于部件50的表面51 的目前检查的部分52的有角定向。例如，即使当机器人装置120的末端执行器122的纵轴 123不与部件50的表面51的目前检查的部分52垂直时，也仍然可以经由万向节结构142 使超声检查探头110的部件表面接口 114维持与部件50的表面51的目前检查的部分52 基本上平行。然而，角度传感器子系统130可以检测末端执行器122的非垂直纵轴123并 且可以向控制器150发送这样的通知。控制器150然后可以向机器人装置120发送驱动命 令以调整末端执行器122的位置和定向。
[0091] 图6A是具有液体耦合剂室113的超声检查探头110的一个实施方式的部分横截 面透视图并且图6B是具有接近部件50的表面51的目前检查的部分52的啮合唇116的超 声检查探头的横截面图。在所描绘的实施方式中，超声检查探头110包括超声阵列112被 收容在其内的外壳111。超声检查探头110的外壳111还包括布置在超声阵列112与部件 表面接口 114之间的液体耦合剂室113。尽管未描绘，但是外壳111可以包括可操作地将液 体耦合剂递送给液体耦合剂室113的可与液体耦合剂供应源连接的液体耦合剂供应线路。 在一个实施方式中，液体耦合剂室113被维持在正压力下以便针对超声信号促进均匀的/ 一致的传播介质。如上所述，在超声检查探头110的操作期间，可以在液体耦合剂室113内 维持基本上均匀的一股液体耦合剂119,从而便于超声信号108在超声阵列112与部件50 的表面51的目前检查的部分52之间的传输和传播。
[0092] 超声阵列112可以包括可能为用于发射和接收超声信号108的各种波换能器中的 任一个的多个波换能器。根据一些实施方式，超声阵列112的波换能器发射并且接收超声 波。通常，由超声阵列生成和发射的超声信号108被发送到部件50中。在通过该股液体耦 合剂119之后，超声信号108通过部件50从外表面51 (例如，正面）向相反的背面传播。信 号108的部分可以反射离开部件50的外表面51、内结构和背面。反射波通过该股液体耦合 剂并且由超声阵列112的波换能器接收到。由波超声阵列112生成的超声信号108的脉冲 特性（例如，振幅）与（例如在通过部件50之后）由超声阵列接收到的反射波的脉冲特性 相比较以确定缺陷是否存在于结构中。可以根据正被检查的结构的类型来选择针对超声阵 列的特定实施方式而利用的波换能器的类型。例如，特定波换能器可能比较更适于金属结 构，然而其它波换能器可能比较更适于复合结构。
[0093] 根据一个实施方式，啮合唇116可以稍微突出以便比真空端口 117更靠近部件50 的表面51。如上所述，真空端口 117流体地连接至超声检查探头110的外壳111内的内部 真空腔118。可以根据给定应用的细节来选择真空端口 117的数量、大小、构造、形状和尺 寸。
[0094] 根据一个实施方式，超声检查探头110相对于部件50的表面51的目前检查的部 分52的适当定向的维持对于准确检查而言是重要的。因此，角度传感器子系统130和关节 子系统140皆可以被实现来便于维持超声检查探头110的适当定向。不仅利用超声检查探 头110的适当定向防止液体親合剂119的泄漏，与来自适当地定向的超声检查探头的反射 波有关的结构特性数据的检测将是比较更准确的。换句话说，偏离期望的定向的超声检查 探头可能潜在地导致部件50的任何准确的和/或曲解的结构特性数据。
[0095] 中心轴109从超声阵列112延伸通过液体耦合剂室113和液体耦合剂端口 115。 在一个实施方式中，超声检查探头110的适当位置是当中心轴109与部件50的表面51的 目前检查的部分52基本上垂直时。换句话说，在适当位置中，中心轴109与图3A和图3B 所示的