测量机器人

有些自动全站仪还为用户提供了一个二次开发平台，利用该平台开发的软件可以直接在全站仪上运行。利用计算机软件实现测量过程、数据记录、数据处理和报表输出的自动化，从而在一定程度上实现了监测自动化和一体化。

它的技术组成包括坐标系统、操纵器、换能器、计算机和控制器、闭路控制传感器、决定制作、目标捕获和集成传感器等八大部分。坐标系统为球面坐标系统, 望远镜能绕仪器的纵轴和横轴旋转, 在水平面360°、竖面180°范围内寻找目标；操纵器的作用是控制机器人的转动；换能器可将电能转化为机械能以驱动步进马达运动；计算机和控制器的功能是从设计开始到终止操纵系统、存储观测数据并与其他系统接口, 控制方式多采用连续路径或点到点的伺服控制系统；闭路控制传感器将反馈信号传送给操纵器和控制器, 以进行跟踪测量或精密定位；决定制作主要用于发现目标, 如采用模拟人识别图像的方法(称试探分析) 或对目标局部特征分析的方法(称句法分析) 进行影像匹配；目标获取用于精确地照准目标, 常采用开窗法、阀值法、区域分割法、回光信号最强法以及方形螺旋式扫描法等；集成传感器包括采用距离、角度、温度、气压等传感器获取各种观测值。由影像传感器构成的视频成像系统通过影像生成、影像获取和影像处理, 在计算机和控制器的操纵下实现自动跟踪和精确照准目标, 从而获取物体或物体某部分的长度、厚度、宽度、方位、2 维和3 维坐标等信息, 进而得到物体的形态及其随时间的变化。

《测量机器人开发与应用》以突出测量机器人不同特点的典型应用及其技术方法为主线，总结了十多年来从事测量机器人开发与应用的经验，重点阐述了测量机器人的基本原理、二次开发方法、控制网观测自动化开发及技术、变形监测自动化开发及技术、储罐容积测量自动化软件开发、船舱容积测量自动化系统等方面的内容。本书力求紧密结合工程实际，针对提出的技术方法都配有工程应用实例，以期对相关研究和工程技术人员有所帮助。

1 绪论

1.1 概述

1.2 测量机器人的研究现状及趋势

1.3 本书研究的主要内容

2 测量机器人基本原理

2.1 机器人

2.2 全站仪与测量机器人

2.3 测量机器人的发展

2.4 测量机器人基本原理

2.4.1 测量机器人的坐标系统

2.4.2 测量机器人的基本概念

2.4.3 测量机器人传感器集成

2.4.4 测量机器人的目标搜寻和精确照准

2.5 典型测量机器人

2.5.1 Leica TCA系列测量机器人

2.5.2 Trimble S6/S8测量机器人

2.5.3 Sokkia NET05测量机器人

2.6 本章小结

3 测量机器人二次开发

3.1 Leica TCA系列二次开发

3.1.1 “开放测量世界”概念

3.1.2 内置应用程序开发

3.1.3 外部控制接口

3.2 Sokkia NET系列二次开发

3.2.1 内置应用程序开发

3.2.2 外部控制接口

3.3 外部串行控制软件开发方法

3.3.1 基于VB/VC的二次开发

3.3.2 基于.NET的开发技术

3.4 本章小结

4 控制网观测自动化

4.1 网观测内置软件开发

4.1.1 软件流程

4.1.2 软件实现

4.2 基于PDA的网观测软件开发

4.2.1 开发环境

4.2.2 软件实现

4.3 网观测后处理软件开发

4.3.1 软件流程

4.3.2 软件实现

4.4 内置自动化网观测应用

4.4.1 网的布设及施测方案

4.4.2 外业观测质量评价

4.4.3 数据处理及网的精度评价

4.5 PDA自动化网观测应用

4.5.1 网的布设及施测方案

4.5.2 数据处理及网的精度评价

4.6 网观测自动化中的关键问题探讨

4.6.1 水平角测量精度探讨

4.6.2 水平大气折光影响

4.6.3 精密三角高程测量

4.7 本章小结

5 变形监测自动化

5.1 极坐标法变形监测系统

5.1.1 结构与组成

5.1.2 设计目标

5.1.3 功能与实现

5.1.4 基站、参考点和目标点布设

5.1.5 稳定性分析

5.1.6 差分技术

5.1.7 仪器补偿模型

5.2 多基站测量机器人变形监测系统

5.2.1 结构与组成

5.2.2 动态基准问题

5.3 GPS Georobot集成变形监测系统

……

6 储罐容量测量自动化

7 测量机器人舱室测量自动化

参考文献2100433B

平台名称： 移动测量与智能测量机器人研究中心

领 域： 移动测量

学科分类： 测绘科学与技术

建设单位： 武汉大学测绘学院

负 责 人：闫利

设立时间：2017年4月