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1绪论1

1.1概述1

1.2测量机器人的研究现状及趋势2

1.3本书研究的主要内容5

2测量机器人基本原理9

2.1机器人9

2.2全站仪与测量机器人10

2.3测量机器人的发展11

2.4测量机器人基本原理12

2.4.1测量机器人的坐标系统12

2.4.2测量机器人的基本概念12

2.4.3测量机器人传感器集成15

2.4.4测量机器人的目标搜寻和精确照准20

2.5典型测量机器人23

2.5.1 Leica TCA系列测量机器人24

2.5.2 Trimble S6/S8 测量机器人34

2.5.3 Sokkia NET05 测量机器人40

2.6本章小结42

3测量机器人二次开发43

3.1 Leica TCA系列二次开发43

3.1.1“开放测量世界”概念43

3.1.2内置应用程序开发44

3.1.3外部控制接口55

3.2 Sokkia NET系列二次开发61

3.2.1内置应用程序开发61

3.2.2外部控制接口64

3.3外部串行控制软件开发方法72

3.3.1基于VB/VC的二次开发72

3.3.2基于.NET的开发技术74

3.4本章小结79

4控制网观测自动化80

4.1网观测内置软件开发80

4.1.1软件流程80

4.1.2软件实现80

4.2基于PDA的网观测软件开发82

4.2.1开发环境83

4.2.2软件实现83

4.3网观测后处理软件开发84

4.3.1软件流程85

4.3.2软件实现85

4.4内置自动化网观测应用87

4.4.1网的布设及施测方案87

4.4.2外业观测质量评价88

4.4.3数据处理及网的精度评价88

4.5 PDA自动化网观测应用90

4.5.1网的布设及施测方案90

4.5.2数据处理及网的精度评价91

4.6网观测自动化中的关键问题探讨91

4.6.1水平角测量精度探讨91

4.6.2水平大气折光影响96

4.6.3精密三角高程测量100

4.7本章小结105

5变形监测自动化106

5.1极坐标法变形监测系统106

5.1.1结构与组成106

5.1.2设计目标107

5.1.3功能与实现107

5.1.4基站、参考点和目标点布设109

5.1.5稳定性分析111

5.1.6差分技术113

5.1.7仪器补偿模型115

5.2多基站测量机器人变形监测系统118

5.2.1结构与组成118

5.2.2动态基准问题119

5.3 GPS+Georobot集成变形监测系统120

5.4监测系统的远程控制121

5.4.1动态域名解析服务122

5.4.2工控机模式123

5.4.3无线DTU模式125

5.5桥梁监测应用126

5.5.1差分处理方法127

5.5.2顾及大气折光的三维坐标转换模型130

5.6滑坡监测应用134

5.6.1滑坡简介134

5.6.2变形监测网的布设与观测135

5.6.3区滑坡体的变形监测137

5.6.4区滑坡体变形统计分析138

5.7地铁监测应用142

5.7.1工程概况及其变形监控143

5.7.2自动监测系统及其布设144

5.7.3监测精度及成果分析147

5.7.4结论150

5.8本章小结151

6储罐容量测量自动化153

6.1储罐自动化测量及其系统构成153

6.2卧式罐自动化测量154

6.2.1罐体引导模型求解154

6.2.2罐体自动测量158

6.2.3卧式罐自动测量软件159

6.2.4卧式罐自动测量试验161

6.3立式罐自动化测量162

6.3.1立式罐引导模型求解163

6.3.2圈板半径及圆心拟合163

6.3.3立式罐自动测量软件163

6.4球罐自动化测量169

6.4.1球罐引导模型求解169

6.4.2球罐自动测量软件169

6.5罐体容积计算171

6.5.1 NURBS曲面建模171

6.5.2 NURBS三角网格生成174

6.5.3容积计算175

6.5.4卧式罐计算实例175

6.6本章小结177

7测量机器人舱室测量自动化178

7.1问题的提出178

7.1.1技术指标179

7.1.2技术难点179

7.2总体设计180

7.2.1设计原则180

7.2.2测量自动化系统组成181

7.3测量机械平台182

7.3.1平台总体方案182

7.3.2平台技术指标183

7.4自动控制系统183

7.4.1控制系统的要求183

7.4.2控制系统的结构184

7.4.3舱内局域网络184

7.4.4平台驱动186

7.4.5 CCD监控186

7.4.6无线网络187

7.5系统软件设计188

7.5.1软件组成188

7.5.2功能及实现189

7.6测量自动化的若干关键技术190

7.6.1断面自动扫描技术190

7.6.2多站观测时的舱室三维坐标转换194

7.7系统试验与精度分析197

7.7.1试验设计197

7.7.2试验分析198

7.7.3实测验证202

7.8本章小结203

参考文献205