測量機器人

有些自動全站儀還為用戶提供了一個二次開發(fā)平臺，利用該平臺開發(fā)的軟件可以直接在全站儀上運行。利用計算機軟件實現測量過程、數據記錄、數據處理和報表輸出的自動化，從而在一定程度上實現了監(jiān)測自動化和一體化。

它的技術組成包括坐標系統(tǒng)、操縱器、換能器、計算機和控制器、閉路控制傳感器、決定制作、目標捕獲和集成傳感器等八大部分。坐標系統(tǒng)為球面坐標系統(tǒng), 望遠鏡能繞儀器的縱軸和橫軸旋轉, 在水平面360°、豎面180°范圍內尋找目標；操縱器的作用是控制機器人的轉動；換能器可將電能轉化為機械能以驅動步進馬達運動；計算機和控制器的功能是從設計開始到終止操縱系統(tǒng)、存儲觀測數據并與其他系統(tǒng)接口, 控制方式多采用連續(xù)路徑或點到點的伺服控制系統(tǒng)；閉路控制傳感器將反饋信號傳送給操縱器和控制器, 以進行跟蹤測量或精密定位；決定制作主要用于發(fā)現目標, 如采用模擬人識別圖像的方法(稱試探分析) 或對目標局部特征分析的方法(稱句法分析) 進行影像匹配；目標獲取用于精確地照準目標, 常采用開窗法、閥值法、區(qū)域分割法、回光信號最強法以及方形螺旋式掃描法等；集成傳感器包括采用距離、角度、溫度、氣壓等傳感器獲取各種觀測值。由影像傳感器構成的視頻成像系統(tǒng)通過影像生成、影像獲取和影像處理, 在計算機和控制器的操縱下實現自動跟蹤和精確照準目標, 從而獲取物體或物體某部分的長度、厚度、寬度、方位、2 維和3 維坐標等信息, 進而得到物體的形態(tài)及其隨時間的變化。

《測量機器人開發(fā)與應用》以突出測量機器人不同特點的典型應用及其技術方法為主線，總結了十多年來從事測量機器人開發(fā)與應用的經驗，重點闡述了測量機器人的基本原理、二次開發(fā)方法、控制網觀測自動化開發(fā)及技術、變形監(jiān)測自動化開發(fā)及技術、儲罐容積測量自動化軟件開發(fā)、船艙容積測量自動化系統(tǒng)等方面的內容。本書力求緊密結合工程實際，針對提出的技術方法都配有工程應用實例，以期對相關研究和工程技術人員有所幫助。

1 緒論

1.1 概述

1.2 測量機器人的研究現狀及趨勢

1.3 本書研究的主要內容

2 測量機器人基本原理

2.1 機器人

2.2 全站儀與測量機器人

2.3 測量機器人的發(fā)展

2.4 測量機器人基本原理

2.4.1 測量機器人的坐標系統(tǒng)

2.4.2 測量機器人的基本概念

2.4.3 測量機器人傳感器集成

2.4.4 測量機器人的目標搜尋和精確照準

2.5 典型測量機器人

2.5.1 Leica TCA系列測量機器人

2.5.2 Trimble S6/S8測量機器人

2.5.3 Sokkia NET05測量機器人

2.6 本章小結

3 測量機器人二次開發(fā)

3.1 Leica TCA系列二次開發(fā)

3.1.1 “開放測量世界”概念

3.1.2 內置應用程序開發(fā)

3.1.3 外部控制接口

3.2 Sokkia NET系列二次開發(fā)

3.2.1 內置應用程序開發(fā)

3.2.2 外部控制接口

3.3 外部串行控制軟件開發(fā)方法

3.3.1 基于VB/VC的二次開發(fā)

3.3.2 基于.NET的開發(fā)技術

3.4 本章小結

4 控制網觀測自動化

4.1 網觀測內置軟件開發(fā)

4.1.1 軟件流程

4.1.2 軟件實現

4.2 基于PDA的網觀測軟件開發(fā)

4.2.1 開發(fā)環(huán)境

4.2.2 軟件實現

4.3 網觀測后處理軟件開發(fā)

4.3.1 軟件流程

4.3.2 軟件實現

4.4 內置自動化網觀測應用

4.4.1 網的布設及施測方案

4.4.2 外業(yè)觀測質量評價

4.4.3 數據處理及網的精度評價

4.5 PDA自動化網觀測應用

4.5.1 網的布設及施測方案

4.5.2 數據處理及網的精度評價

4.6 網觀測自動化中的關鍵問題探討

4.6.1 水平角測量精度探討

4.6.2 水平大氣折光影響

4.6.3 精密三角高程測量

4.7 本章小結

5 變形監(jiān)測自動化

5.1 極坐標法變形監(jiān)測系統(tǒng)

5.1.1 結構與組成

5.1.2 設計目標

5.1.3 功能與實現

5.1.4 基站、參考點和目標點布設

5.1.5 穩(wěn)定性分析

5.1.6 差分技術

5.1.7 儀器補償模型

5.2 多基站測量機器人變形監(jiān)測系統(tǒng)

5.2.1 結構與組成

5.2.2 動態(tài)基準問題

5.3 GPS Georobot集成變形監(jiān)測系統(tǒng)

……

6 儲罐容量測量自動化

7 測量機器人艙室測量自動化

參考文獻2100433B

平臺名稱： 移動測量與智能測量機器人研究中心

領 域： 移動測量

學科分類： 測繪科學與技術

建設單位： 武漢大學測繪學院

負 責 人：閆利

設立時間：2017年4月