测量机器人及其在CPⅢ测量中的应用简介

测量机器人中国地质大学信息工程学院测绘工程专业测量机器人测量机器人是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、识别和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪它是在全站仪基础上集成步进马达、CCD影像传感器构成的视频成像系统，并配置智能化的控制及应用软件发展而成测量机器人特性高精度智能自动化马达驱动自动照准锁定跟踪遥控测量操作系统无棱镜模式导向光自动调焦马达驱动、自动照准功能可以消除不同测量员的人为测量误差，减少测量员的工作量，而且自动扫描和识别棱镜仅需要几秒钟到十几秒钟的时间，测量速度快，可以大大提高工作效率。目前Leica公司的ATR技术、Topcon公司的自动跟踪功能、Zeiss公司的磁驱伺服技术都可以实现自动测量功能。马达驱动、自动照准功能马达驱动、自动照准功能各品牌测量机器人马达驱动方式比较压电驱动:徕卡TM30/TS30传统驱动:徕卡TCA2003/TCA1800/日本索佳/拓普康磁浮驱动:美国天宝++非常有利+有利–不利当被测对象处于低速运动状态时，可以使用全站仪的自动跟踪测量功能，可随时对目标进行自动测量测量机器人能跟踪并锁定一个移动的棱镜，每当棱镜做短暂停顿，就可以进行距离测量。如果棱镜随后又移动，仪器会一直自动跟踪照准的棱镜。马达驱动、自动照准功能以及锁定跟踪测量一般与360度棱镜配合使用，这样持镜者无需特别注意将棱镜瞄向仪器方向，使得测量和放样工作更加方便、快捷。锁定跟踪测量锁定跟踪测量仪器上连接一个无线调制解调器，持镜人携带一个内置无线传输的遥控键盘，仅一人就可以在镜站上轻松自如的实现对全站仪所有功能的遥控，就如同操作全站仪上的键盘。这项功能也是在马达驱动、自动照准功能的基础上开发的。遥控测量模式可以真正实现单人或镜站测量模式，在目标点处获得更多综合性、变化的信息，以及更快地到达放样点和检查放样精度，独立完成一些小规模测量工程。遥控测量遥控测量遥控测量与全站仪相比，测量机器人中开始嵌入操作系统，支持自主安装和卸载软件。目前较多采用的是MS-DOS操作系统，最新的Topcon系列采用了WindowsCE，而Leica系列则采用了Vax嵌入式操作系统MS-DOS的特点是界面简单，运行速度较快WindowsCE是Windows操作系统的简化版，支持真彩色图形显示和多种工业标准配件(如蓝牙设备等)，与通用计算机的兼容性强，易于自行开发适用的机载软件Vax在运行速度和图形化等方面支持较好，但对国内用户来说比较生疏，自行开发机载软件的难度大操作系统安置仪器时，打开激光对点功能，就会在地面上形成一个可见红色激光光束，当光束与测站点重合时则对中完成激光对中精度与光斑大小和仪器高有关，当仪器高1.5米时，对中精度为1.5～0.8（mm）激光对中直观快速，工作效率较高激光对中测量机器人都采用了自动调焦功能，操作员只需将望远镜上的瞄准镜大致对准棱镜，按下目镜旁边的AF(AutoFocus)键，仪器就会主动寻找目标点并自动调焦到目标棱镜上，省去手工调焦时间，提高作业效率。自动调焦通过发射强度较高的激光，经物体表面的漫反射作用来测距。这种激光与对中用的激光相似，都是红色的可见光，测距时仪器发出一束激光直接照射到待测物体的表面，照到哪儿，测到哪儿，很直观，测量速度快，使用方便。目前大多数无棱镜测距功能的范围在200以内，测距精度为3mm+2ppm，TopconGPT-8200A系列最大测程可以达到1200米，但测距精度仅能达到10mm+10ppm。另外无棱镜测距的范围与反射物体表面介质的反射特性有关。无棱镜测距无棱镜测距导向光装置装在全站仪望远镜上，有红黄两色，在放样时，持标员可以通过导向光装置闪烁的灯光确定视线方向，主动判断该往哪个方向走。导向光装置非常有利于夜间作业的快速定位，但目前这种导向光装置的操作范围有限，一般为5～150米，白天阳光下作用距离更短。导向光装置导向光装置测量机器人SRX仪器介绍:索佳测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准，可以在大范围内实施高效的遥控测量。使遥控测量操作中的种种不便成为历史。系统特点:高新技术的体现全站仪的新旗舰新一代高精度测距技术－－RED-techEX全球领先的突破性测角技术GPT-9000A彩屏WinCE测量机器人系统特点:●WindowsCE操作系统●拓普康第三代快速锁定技术和IR通讯技术的完美结合●瞬间重捕跟踪锁定技术●跟踪速度达15°/秒，可以用于几乎所有的测量领域●红色激光指向，采用最安全的1级激光，无棱镜测距达2000m，再一次打破了无棱镜测距的极限●彩色触摸屏幕●新型、超快速伺服马达驱动TCA2003/1800产品描述：既可人工操作也可自动操作，既可远距离遥控运行也可在机载应用程控下使用，在精密工程测量、变形监测等应用领域中无可匹敌系统特点：世界上最高精度的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）0.52，测距精度1mm+1ppm具有ATR功能的TCA2003/1800全站仪，白天和黑夜（无需照明）都可以工作，合作目标只是普通的反射棱镜可通过GeoBasic工具，用户可自开发机载应用软件；测量机器人与CPⅢ测量1、CPIII平面控制网网形图CPⅠCPⅡCPⅡCPⅢ控制点自由设站点上一级控制点120m60m测量机器人与CPⅢ测量2、施工现场测量机器人与CPⅢ测量3、CPⅢ点测量机器人与CPⅢ测量4、CPIII点配套器件（1）测量机器人与CPⅢ测量4、CPIII点配套器件（2）测量机器人与CPⅢ测量5、棱镜的安装测量机器人与CPⅢ测量6、测量测量机器人与CPⅢ测量7、精调测量机器人与CPⅢ测量轨道精调示意图CPⅢ控制点后方交会点轨检小车棱镜点轨道1轨道2