測量機(jī)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(jī)軟件實現(xiàn)測量過程、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理和報表輸出的自動化，從而在一定程度上實現(xiàn)了監(jiān)測自動化和一體化。

它的技術(shù)組成包括坐標(biāo)系統(tǒng)、操縱器、換能器、計算機(jī)和控制器、閉路控制傳感器、決定制作、目標(biāo)捕獲和集成傳感器等八大部分。坐標(biāo)系統(tǒng)為球面坐標(biāo)系統(tǒng), 望遠(yuǎn)鏡能繞儀器的縱軸和橫軸旋轉(zhuǎn), 在水平面360°、豎面180°范圍內(nèi)尋找目標(biāo)；操縱器的作用是控制機(jī)器人的轉(zhuǎn)動；換能器可將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)運動；計算機(jī)和控制器的功能是從設(shè)計開始到終止操縱系統(tǒng)、存儲觀測數(shù)據(jù)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(jìn)行跟蹤測量或精密定位；決定制作主要用于發(fā)現(xiàn)目標(biāo), 如采用模擬人識別圖像的方法(稱試探分析) 或?qū)δ繕?biāo)局部特征分析的方法(稱句法分析) 進(jìn)行影像匹配；目標(biāo)獲取用于精確地照準(zhǔn)目標(biāo), 常采用開窗法、閥值法、區(qū)域分割法、回光信號最強(qiáng)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(gòu)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(jī)和控制器的操縱下實現(xiàn)自動跟蹤和精確照準(zhǔn)目標(biāo), 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(biāo)等信息, 進(jìn)而得到物體的形態(tài)及其隨時間的變化。

《測量機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用》以突出測量機(jī)器人不同特點的典型應(yīng)用及其技術(shù)方法為主線，總結(jié)了十多年來從事測量機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用的經(jīng)驗，重點闡述了測量機(jī)器人的基本原理、二次開發(fā)方法、控制網(wǎng)觀測自動化開發(fā)及技術(shù)、變形監(jiān)測自動化開發(fā)及技術(shù)、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(nèi)容。本書力求緊密結(jié)合工程實際，針對提出的技術(shù)方法都配有工程應(yīng)用實例，以期對相關(guān)研究和工程技術(shù)人員有所幫助。

1 緒論

1.1 概述

1.2 測量機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及趨勢

1.3 本書研究的主要內(nèi)容

2 測量機(jī)器人基本原理

2.1 機(jī)器人

2.2 全站儀與測量機(jī)器人

2.3 測量機(jī)器人的發(fā)展

2.4 測量機(jī)器人基本原理

2.4.1 測量機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng)

2.4.2 測量機(jī)器人的基本概念

2.4.3 測量機(jī)器人傳感器集成

2.4.4 測量機(jī)器人的目標(biāo)搜尋和精確照準(zhǔn)

2.5 典型測量機(jī)器人

2.5.1 Leica TCA系列測量機(jī)器人

2.5.2 Trimble S6/S8測量機(jī)器人

2.5.3 Sokkia NET05測量機(jī)器人

2.6 本章小結(jié)

3 測量機(jī)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(nèi)置應(yīng)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(nèi)置應(yīng)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(shù)

3.4 本章小結(jié)

4 控制網(wǎng)觀測自動化

4.1 網(wǎng)觀測內(nèi)置軟件開發(fā)

4.1.1 軟件流程

4.1.2 軟件實現(xiàn)

4.2 基于PDA的網(wǎng)觀測軟件開發(fā)

4.2.1 開發(fā)環(huán)境

4.2.2 軟件實現(xiàn)

4.3 網(wǎng)觀測后處理軟件開發(fā)

4.3.1 軟件流程

4.3.2 軟件實現(xiàn)

4.4 內(nèi)置自動化網(wǎng)觀測應(yīng)用

4.4.1 網(wǎng)的布設(shè)及施測方案

4.4.2 外業(yè)觀測質(zhì)量評價

4.4.3 數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)的精度評價

4.5 PDA自動化網(wǎng)觀測應(yīng)用

4.5.1 網(wǎng)的布設(shè)及施測方案

4.5.2 數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)的精度評價

4.6 網(wǎng)觀測自動化中的關(guān)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(jié)

5 變形監(jiān)測自動化

5.1 極坐標(biāo)法變形監(jiān)測系統(tǒng)

5.1.1 結(jié)構(gòu)與組成

5.1.2 設(shè)計目標(biāo)

5.1.3 功能與實現(xiàn)

5.1.4 基站、參考點和目標(biāo)點布設(shè)

5.1.5 穩(wěn)定性分析

5.1.6 差分技術(shù)

5.1.7 儀器補(bǔ)償模型

5.2 多基站測量機(jī)器人變形監(jiān)測系統(tǒng)

5.2.1 結(jié)構(gòu)與組成

5.2.2 動態(tài)基準(zhǔn)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(jī)器人艙室測量自動化

參考文獻(xiàn)2100433B

平臺名稱： 移動測量與智能測量機(jī)器人研究中心

領(lǐng) 域： 移動測量

學(xué)科分類： 測繪科學(xué)與技術(shù)

建設(shè)單位： 武漢大學(xué)測繪學(xué)院

負(fù) 責(zé) 人：閆利

設(shè)立時間：2017年4月