建筑工程施工測量17測量機(jī)器人工程控制網(wǎng)觀測與平差計

建筑工程施工測量17測量機(jī)器人工程控制網(wǎng)觀測與平差計第1頁/共37頁2023/4/42一、什么叫測量機(jī)器人

測量機(jī)器人是一種能代替人進(jìn)行自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準(zhǔn)目標(biāo)并獲取角度、距離、三維坐標(biāo)以及影像等信息的智能型電子全站儀。它可以代替人完成許多測量任務(wù)。第2頁/共37頁2023/4/43

科幻機(jī)器人第3頁/共37頁2023/4/44LeicaTCA系列測量機(jī)器人第4頁/共37頁2023/4/45TrimbleS6測量機(jī)器人

磁驅(qū)伺服技術(shù)

第5頁/共37頁2023/4/46測量機(jī)器人作業(yè)實景第6頁/共37頁2023/4/47二、測量機(jī)器人的組成坐標(biāo)系統(tǒng)、操縱器、換能器、計算機(jī)、閉路控制器、集成傳感器、決定制作、目標(biāo)捕獲第7頁/共37頁2023/4/48測量機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng)第8頁/共37頁2023/4/49測量機(jī)器人的軸系關(guān)系第9頁/共37頁2023/4/410ZYXPOαβS

極坐標(biāo)法原理YABPZXS1S2

前方交會法原理三、測量機(jī)器人的測量原理第10頁/共37頁2023/4/411

測量機(jī)器人的光路系統(tǒng)之一第11頁/共37頁2023/4/412

測量機(jī)器人的光路系統(tǒng)之二第12頁/共37頁2023/4/413

測量機(jī)器人的目標(biāo)搜尋原理

影像生成，影像獲取，影像處理，照準(zhǔn)目標(biāo)求差圖像第一次成像第二次成像第13頁/共37頁2023/4/414

精確照準(zhǔn)方法

回光信號最強法

方形螺旋搜索法第14頁/共37頁2023/4/415第15頁/共37頁2023/4/416四、測量機(jī)器人的分類

分三類：被動式極坐標(biāo)測量在被測物體上設(shè)置反射棱鏡為合作目標(biāo)。主動式三角測量以結(jié)構(gòu)光作為照準(zhǔn)標(biāo)志,由兩臺視頻電子經(jīng)緯儀和計算機(jī)組成，用空間前方角度交會法確定被測點坐標(biāo)。

無合作目標(biāo)測量不需要合作目標(biāo),根據(jù)物體的特征點、輪廓線和紋理,用影像處理的方法自動識別、匹配和照準(zhǔn)目標(biāo)第16頁/共37頁2023/4/417實習(xí)內(nèi)容： 用測量機(jī)器人作一個控制網(wǎng)的外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)平差計算的全過程，體現(xiàn)測量自動化和一體化五、測量機(jī)器人工程控制網(wǎng)

觀測與平差計算自動化實習(xí)第17頁/共37頁2023/4/418硬件：測量機(jī)器人LeicaTCA2003 1臺棱鏡 7個便攜機(jī)或臺式微機(jī) 1臺繪圖儀/打印機(jī) 1臺數(shù)據(jù)傳輸電纜。 1根光學(xué)經(jīng)緯儀

1臺電子全站儀

1臺五、測量機(jī)器人控制網(wǎng)觀測

和平差計算自動化實習(xí)第18頁/共37頁2023/4/419軟件：機(jī)載控制網(wǎng)觀測自動化軟件 1套數(shù)據(jù)后處理和網(wǎng)平差軟件 1套

五、測量機(jī)器人控制網(wǎng)觀測

和平差計算自動化實習(xí)第19頁/共37頁2023/4/420網(wǎng)觀測軟件流程數(shù)據(jù)記錄到儀器儲存卡測站及限差設(shè)置后視定向初始位置文件作業(yè)管理開始距離手動測量否距離自動測量手動自動水平角自動測量否測回差檢查是是測回內(nèi)限差合格否？

限差合格否？否是

限差合格否？現(xiàn)場觀測據(jù)概略坐標(biāo)計算第20頁/共37頁2023/4/421實習(xí)地點外業(yè)： 測繪學(xué)院四號樓樓頂試驗網(wǎng)內(nèi)業(yè)： 測繪實驗中心學(xué)生機(jī)房五、測量機(jī)器人工程控制網(wǎng)

觀測與平差計算自動化實習(xí)第21頁/共37頁2023/4/422第22頁/共37頁2023/4/423測量機(jī)器人外業(yè)實習(xí)步驟：設(shè)站；限差設(shè)置；初始觀測；測站設(shè)置；后視定向；水平角自動測量；測回差檢查；距離測量。搬站，重復(fù)上面步驟，直到全網(wǎng)測完。數(shù)據(jù)傳輸。第23頁/共37頁2023/4/424內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理自動化自動生成平差文件平差計算圖表生成輸出第24頁/共37頁2023/4/425

六、工程控制網(wǎng)觀測自動化實例金坪子滑坡

變形監(jiān)測網(wǎng)第25頁/共37頁2023/4/426`金坪子滑坡烏東德電站壩址及金坪子滑坡區(qū)衛(wèi)星照片

陸軍林壩址尖山包壩址河門口壩址白灘壩址三臺壩址烏東德壩址第26頁/共37頁2023/4/427

金坪子滑坡分區(qū)Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅳ區(qū)Ⅲ區(qū)Ⅴ區(qū)烏東德村金坪子村金沙江第27頁/共37頁2023/4/428Ⅳ區(qū)Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)Ⅴ區(qū)金坪子滑坡全貌

第28頁/共37頁2023/4/429

金坪子滑坡---TIN模型金沙江第29頁/共37頁2023/4/430從各個角度觀看金坪子斜坡第30頁/共37頁2023/4/431金坪子滑坡變形監(jiān)測網(wǎng)第31頁/共37頁2023/4/432測量機(jī)器人測站1第32頁/共37頁2023/4/433

測量機(jī)器人測站2第33頁/共37頁2023/4/434第34頁/共37頁2023/4/435外業(yè)自動化程度高、人員少、時間短、經(jīng)費省；內(nèi)外業(yè)一體化、效率高、成果可靠、精度高外業(yè)勞動強度大、人員多、時間長、成本高、；內(nèi)業(yè)繁瑣，效率低評價1天6天內(nèi)業(yè)時間3～5天25～40天外業(yè)時間技術(shù)員1名，民工6名技術(shù)員3名，民工6名人員LeicaTCA2003WILDT3WILDDI2002儀器測量機(jī)器人技術(shù)常規(guī)技術(shù)比較內(nèi)容變形監(jiān)測網(wǎng)兩種技術(shù)比較第35頁/共37頁2023/4/436實習(xí)報告撰寫內(nèi)容和