[實用新型]跟蹤測量機器人

有效

• 申請號: 201420137453.4
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN203858513U
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 許凱華
• 申請（專利權）人: 許凱華
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05B19/042
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

技術領域

本實用新型屬于地理信息技術領域的延伸應用范疇，特別是涉及一種跟蹤測量機器人。

背景技術

地理信息產業有成千上萬的應用，源于4個核心需求：獲取目標物的三維大地坐標；獲取三維大地坐標下的地形圖；獲取三維大地坐標下的物方三維影像；獲取大地坐標系下基于三維影像的三維導航圖。

地理信息技術領域的延伸應用中，跟蹤測量是重要一枝。

一、地理信息產業技術現狀

多組人員使用種類繁多的多組儀器設備以不同方式分段獲取上述某一核心需求，形成各種應用。

目前市場上有4類用于野外測繪的相關產品：常規測繪儀器、“精密測量機器人”、用于近景道路攝影測量數據采集的設備集成系統、三維激光掃描儀。

1、常規測繪儀器：

如測距儀、水準儀、平板儀、傾斜儀、沉降儀、經緯儀、全站儀(測距儀+經緯儀)、GPS定位儀以及配套使用的數傳電臺/GPRS/3G通信設備、超站儀(全站儀+GPS定位儀)等。全球、我國均有多家公司生產銷售。常規測繪儀器均無攝影測量功能。常規測繪儀器存在的局限是：

1)傳統設備：測距儀、水準儀、平板儀、傾斜儀、沉降儀、經緯儀、標桿、棱鏡等傳統設備均屬單一功能儀器，通過測角、測高、測距、測水準等手段的綜合使用來獲取測站與被測目標之間在自定義坐標下的的相對關系數據。傳統設備依靠人工操作，人為誤差和分段引入大地坐標的誤差均大且無有效的誤差改正方法。傳統設備效率很低，獲取一個低精度的物方三維大地坐標常常需要一隊專業技術人員工作很長時間。大量耗費人力和時間，實際工作成本高。

2)GPS定位儀：須將儀器架設在被測目標上觀測，這首先需要被測目標具有架設儀器的條件，在此前提下還需投入較大的人力、物力和較長的時間，而需要測量的目標點常常并不具備架設儀器的條件。

3)全站儀：只能在自定義坐標系內測角和測距；完全依靠人工操作，人為誤差較大且無有效的誤差改正方法；測量物方三維坐標時需要同時具備兩個以上的已知控制點；確定正北方向須借助GPS定位儀并購買當地GPS控制網(如果當地存在這樣的網)數據，或借助陀螺儀；引入大地坐標須借助GPS定位儀。

4)超站儀：除測角、測距之外還能夠測定自身的三維大地坐標(日本拓撲康超站儀單價60萬元人民幣)。超站儀存在與全站儀類似的問題。

2、“精密測量機器人”(全站儀+伺服系統，無攝影功能)：

“精密測量機器人”是新型全站儀，與常規全站儀的唯一區別是具有“ATR功能(棱鏡瞄準功能)”：人工瞄準棱鏡目標后，按照常規全站儀方法獲取并存儲這些棱鏡在自定義坐標下的三維坐標數據和自身的姿態數據。啟動伺服系統后，機器參照上次測量獲取的坐標數據和姿態數據重新自動瞄準棱鏡并再次獲取自定義坐標下的三維坐標數據，據此擴展出一個以棱鏡為觀測目標的可用于形變監測的功能。

精密測量機器人是瑞士徠卡公司的獨家產品，其航向角和仰俯角的測量精度達到0.5角秒，代表了全站儀的當今全球最高水平；價格適中：當需要掃描的棱鏡個數小于10時，單臺售價45萬元人民幣；棱鏡個數大于10時另作系統方案，按系統方案另外加價。

精密測量機器人無攝影功能且存在與全站儀類似的局限。

3、用于道路攝影測量數據采集的設備集成系統：