[實(shí)用新型]精密攝影測量機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420138713.X
• 申請(qǐng)日: 2014-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN203772272U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許凱華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許凱華
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴(yán)彥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種精密攝影測量機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前市場上有2類相關(guān)產(chǎn)品：常規(guī)測繪儀器、“精密測量機(jī)器人”。用于近景道路攝影測量數(shù)據(jù)采集的設(shè)備集成系統(tǒng)。

1、常規(guī)測繪儀器：

如測距儀、水準(zhǔn)儀、平板儀、傾斜儀、沉降儀、經(jīng)緯儀、全站儀(測距儀+經(jīng)緯儀)、GPS定位儀以及配套使用的數(shù)傳電臺(tái)/GPRS/3G通信設(shè)備、超站儀(全站儀+GPS定位儀)等。全球、我國均有多家公司生產(chǎn)銷售。常規(guī)測繪儀器均無攝影測量功能。常規(guī)測繪儀器存在的問題是：

（1）傳統(tǒng)設(shè)備：測距儀、水準(zhǔn)儀、平板儀、傾斜儀、沉降儀、經(jīng)緯儀、標(biāo)桿、棱鏡等傳統(tǒng)設(shè)備均屬單一功能儀器，通過測角、測高、測距、測水準(zhǔn)等手段的綜合使用來獲取測站與被測目標(biāo)之間在自定義坐標(biāo)下的的相對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)設(shè)備依靠人工操作，人為誤差和分段引入大地坐標(biāo)的誤差均大且無有效的誤差改正方法。傳統(tǒng)設(shè)備效率很低，獲取一個(gè)低精度的物方三維大地坐標(biāo)常常需要一隊(duì)專業(yè)技術(shù)人員工作很長時(shí)間。大量耗費(fèi)人力和時(shí)間，實(shí)際工作成本高。

（2）GPS定位儀：須將儀器架設(shè)在被測目標(biāo)上觀測，這首先需要被測目標(biāo)具有架設(shè)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(shí)間，而需要測量的目標(biāo)點(diǎn)常常并不具備架設(shè)儀器的條件。

（3）全站儀：只能在自定義坐標(biāo)系內(nèi)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(biāo)時(shí)需要同時(shí)具備兩個(gè)以上的已知控制點(diǎn)；確定正北方向須購買當(dāng)?shù)谿PS控制網(wǎng)(如果當(dāng)?shù)卮嬖谶@樣的網(wǎng))數(shù)據(jù)，或借助陀螺儀；引入大地坐標(biāo)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(biāo)(日本拓?fù)淇党緝x單價(jià)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(jī)器人”(全站儀+伺服系統(tǒng)，無攝影功能)：

“精密測量機(jī)器人”是新型全站儀，與常規(guī)全站儀的唯一區(qū)別是具有“ATR功能(棱鏡瞄準(zhǔn)功能)”：人工瞄準(zhǔn)棱鏡目標(biāo)后，按照常規(guī)全站儀方法獲取并存儲(chǔ)這些棱鏡在自定義坐標(biāo)下的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)和自身的姿態(tài)數(shù)據(jù)。人工啟動(dòng)伺服系統(tǒng)后，機(jī)器參照上次測量獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)數(shù)據(jù)重新自動(dòng)瞄準(zhǔn)棱鏡并再次獲取自定義坐標(biāo)下的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，據(jù)此擴(kuò)展出一個(gè)可用于形變監(jiān)測的功能。

精密測量機(jī)器人是瑞士徠卡公司的獨(dú)家產(chǎn)品，其航向角和仰俯角的測量精度達(dá)到0.5角秒，代表了全站儀的當(dāng)今全球最高水平；價(jià)格適中：當(dāng)需要掃描的棱鏡個(gè)數(shù)小于10時(shí)，單臺(tái)售價(jià)45萬元人民幣；棱鏡個(gè)數(shù)大于10時(shí)另作系統(tǒng)方案，按系統(tǒng)方案另外加價(jià)。

精密測量機(jī)器人無攝影測量功能且存在與全站儀類似的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種全新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比、低成本的精密攝影測量機(jī)器人。

本實(shí)用新型提供的精密攝影測量機(jī)器人包括遙感遙測系統(tǒng)、三維姿態(tài)系統(tǒng)和中央控制與定位通信系統(tǒng)，

遙感遙測系統(tǒng)包括精密測距單元1、紅外激光光源2、成像單元3、圖像處理單元4和光敏電阻17；

三維姿態(tài)系統(tǒng)包括仰俯姿態(tài)單元5、水平姿態(tài)單元6、航向姿態(tài)單元7、橫軸8和豎軸9；橫軸8的中軸線與豎軸9的中軸線相互正交且交于空間點(diǎn)O；

中央控制與定位通信系統(tǒng)包括中央處理器10、人機(jī)交互單元11、存儲(chǔ)單元12、全球定位單元13、通信單元14、圖像識(shí)別單元15和電源單元16，中央處理器10與精密測距單元1、紅外激光光源2、成像單元3、圖像處理單元4、仰俯姿態(tài)單元5、水平姿態(tài)單元6、航向姿態(tài)單元7、人機(jī)交互單元11、存儲(chǔ)單元12、全球定位單元13、通信單元14、圖像識(shí)別單元15、電源單元16、光敏電阻17分別連接，成像單元3連接圖像處理單元4。

而且，所述三維姿態(tài)系統(tǒng)中，