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测量机器人测量自动化教学实习 2006年10月 武汉大学测绘学院 一 测量机器人概述 1 测量机器人定义 测量机器人是一种能代替人进行自动有哪些信誉好的足球投注网站、跟踪、辨识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。它是现代多项高技术集成应用于测量仪器制造领域的最杰出的代表，测量机器人通过CCD影像传感器和其它传感器对现实测量世界中的“目标”进行识别，迅速作出分析、判断与推理，实现自我控制，并自动完成照准、读数等操作，以完全代替人的手工操作。测量机器人再与能够制订测量计划、控制测量过程、进行测量数据处理与分析的软件系统相接合，完全可以代替人完成许多测量任务。 2 测量机器人组成 测量机器人由八大部分组成： 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 集成传感器 3 测量机器人分类 测量机器人可分为三类： 被动式三角测量或极坐标法测量 在被测物体上设置标志, 主要是以反射棱镜为合作目标。 主动式三角测量 以结构光作为照准标志, 由两台带步进马达和CCD 传感器的视频电子经纬仪和计算机组成，通过空间前方角度交会法来确定被测点的坐标。 无合作目标测量 第三种不需要合作目标, 根据物体的特征点、轮廓线和纹理, 用影像处理的方法自动识别、匹配和照准目标,采用空间前方交会的原理获取物体的三维坐标及形状。 测量机器人在工程建筑物变形自动化监测中的应用 1 概 述 在工程建筑物的变形自动化监测方面，测量机器人正渐渐成为首选的自动化测量技术设备，而Leica测量机器人则以其高精度、高稳定性、高可靠性等非凡的品质，赢得了多数用户的青睐。利用测量机器人进行工程建筑物的自动化变形监测，一般可根据实际情况采用两种方式：一种是固定式全自动变形监测系统；另一种是移动式网观测及自动化数据处理系统。测量机器人参观教学实习是以参观为主的一次教学实习，将以Leica测量机器人为例参观测量机器人基于以上两种方式的变形监测应用。 2 固 定 式 全 自 动 变 形 监 测 固定式全自动变形监测是指在测站上建立测量机器人监测房，配设供电、控制、计算、通信装置，且每个被监测的目标点上配设专门的反射棱镜，进行持续监测。 针对这种模式的变形监测工作，配置有测量机器人变形监测自动化软件系统。 固定式全自动变形监测模式（一） 固定式全自动变形监测模式（二） 固定式全自动变形监测模式（三） 3 移 动 式 网 观 测 在每个测量机器人测站上对目标监测点作周期观测，每个观测周期根据要求可设计为数小时到数天，周期之间的间隔时间可设地为一周、一旬或一月乃至数月。 针对这种模式的变形监测工作，配置有移动式网观测机载软件以及自动化数据处理软件系统。 移动式网观测模式示意图 三 固定式全自动变形监测系统概述 1 系 统 概 述 测量机器人变形监测自动化软件系统Geo_DAMOS（Georobot Deformation Automatic Monitoring Software System）是采用测量机器人(如徕卡TCA2003)对各种工程进行自动化安全监测和数据处理的通用软件系统。可对各监测点进行实时监控、自动测量和变形过程显示等功能，适用于对滑坡或边坡以及大坝、桥梁、地铁、隧道等各种工程建筑物的自动化监测。 2 系统主界面 3 系统主框 图 4 系统特点 界面友好舒畅、色调协调，各项参数可以进行人性化的更改，容错功能强； 实现无人值守、全天时、持续自动变形监测，节约了大量人力、物力和财力； 采用距离差分、高差差分和气象改正等技术对监测数据进行处理，减少或削弱了某些影响误差，从而提供测量精度； 实时进行数据处理、数据分析、报表输出、变形趋势图形显示与输出等； 当被监测对象发生大变形时，可以实现自动报警，为决策支持提供依据； 利用网络通讯技术，实现远程监控，让用户不必亲临现场，而在办公室就能及时地了解、监控与管理被监测场地的情况； 系统维护与更新方便，运行成本低。 5 系统功能设计 1)、工程管理 每个变形监测项目都以工程形式进行管理，工程中保存着该变形监测项目的监测过程中的相关数据。 2)、系统初始化 系统初始化实现测量机器人与计算机串口相连的各项通讯参数设置以及测量机器人的初始化设置等。 3)、学习测量 学习测量即是对所需观测的目标点进行首次人工测量，获取目标点概略空间位置信息, 以便日后计算机控制测量机器人自动搜寻定位目标点,完成自动测量。 4