测量机器人点位坐标球心拟合方法

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1、测量机器人点位坐标球心拟合方法拓万兵吴凤民中国矿业大学银川学院矿业工程系摘要：针对测量机器人在自动搜索、识别、跟踪和精确照准合作棱镜时，由于目标棱镜的灵活性和对中杆气泡难以居中等影响实际测量点位精度的问题，提出一种球心拟合点位坐标的方法，并建立模型，采用编程计算和现场试验的方法进行了试验研究。结果表明，模型最大拟合相对误差为优于1x104mm,该方法可在一定的距离内在对中杆水准气泡不严格居中情况下得到正确的点位坐标，能够在提高效率的同时满足现代化工程建设和自动化变形监测系统对高精度数据获取的需求。关键词：测量机器人;点位坐标;球心拟合;作者

2、简介：拓万兵（1984—），男，廿肃白银人，硕士，讲师，主要研究方向为工程测量与变形监测方面的教学与研究。Email:cumtyc_wbtuo@126.com收稿日期：2017-02-06基金：基金项目：宁夏高等学校本科重点建设专业（测绘工程）Sphericalcenterfittingofthemeasurementrobot‘spointcoordinateTUOWanbingWUFengminChinaUniversityofMiningandTechnologyYinchuanCollege,SchoolofMinesandEngi

3、neering;Abstract：Formeasuringrobotduringautomaticsearch,identification,trackingandaccuratesightingcooperationprism,targetprismbecauseoftheflexibilityofthepoleandthebubbleiscenteredandsodifficulttoaffecttheactualmeasurementpointaccuracyproblem,aballcenterpointfittingcoordin

4、atcsmethodologiesemdmodelsusedtocalculatetheprogrammingandfieldtestmethodswerestudied・Theresultsshowthatthemaximumrelativeerrorfittingmodelisbetterthan1X101nun,thismethodcanbeinternaltoacertaindistanceintherodlevelingbubblewithoutstriotcenteredproperlypointcoordirmtes,toim

5、proveefficiencyatthesametimesatisfythemodernenginccringconstructionandtheautomaticdeformationmonitoringsystemforhighprecisiondataacquisitionrequirements..Keyword：Measurementrobot;pointcoordinate;Sphericalcenterfitting;Received：2017-02-060引言瑞上彳来卡测量公司牛产TCA2003全站仪是装有伺服马达驱动能代替

6、人进行自动搜索、识别、跟踪和精确照准目标并口获取角度、距离等信息的猶能型电子全站仪，由于其高精度多功能被誉为测量机器人。在工业测量、高精度变形监测和动态目标跟踪测量等测绘领域得到了广泛的使用口迴。测量机器人精密三角高程代替二等水准测量也在各种工程中应用逐渐增多，特别是在高山、峡谷、跨河等水电工程中用几何水准测量法传递高程非常困难的情况下，采用高精度测量机器人进行三角高程测量却非常灵活、高效［7-8］。部分作者也从测量方法上研究精密三角高程测量在一定条件和范围内可以代替一、二等水准测量，认为在三角高程测量中采用等距法或中间观测法进行测量可以消

7、除或减弱地球曲率和大气折光的影响［9-10］。但事实上由于温度、气压及下覆地物的不同，同一边长对向观测或不同方向同时观测的大气折光系数不相等，等距法或中间观测法可最大限度消除或减弱垂线偏差、地球曲率、仪器量测误差对高差改的影响，其至会导致对向高差互差增大的情况山士1。测量机器人点位测量精度的主要受测距精度和测角精度的影响，影响测距精度的因素很多，按照误差来源的不同，可以分为仪器误差、反射棱镜误差、模型误差、气象误差和对中杆倾斜误差，前三种误差都可以通过采取一定的措施消除或减弱其对测距精度的影响，气象误差的可以用改正模型进行改正［13-15］

8、。但对对屮杆倾斜误差目前还鲜有研究，本文针对在实际测量作业屮，工作人员很难长时间的保持对中杆处在竖直位置并使圆水准气泡严格居中，而造成了点对中偏差。本文拟通过理论分析，建立数学模