创意机器人学习与研究

1、创意机器人学习与研究智能晾衣机器人 高一（2）班 张 哲 曾 烨指导教师 蓝 凌 一、课题背景在2004年，我们加入了学校的机器人小组，并选择研究机器人创意这个项目。在经过长时间的讨论后，根据今年大赛的创意要求，我们决定研究设计一个智能晾衣机器人，并参加“广东省青少年机器人竞赛”的创意机器人项目。确定研究主题后，就针对智能晾衣机器人进行讨论，搭建，编程，最终在大赛里取得成绩。以下是针对研究过程中的几个比较重要的问题（如模型搭建，程序设计等）的研究学习过程。 二、研究课题的目的通过学习，培养对身边事物的观察能力；通过学习，培养创新精神通过学习，加强对机器人这种前沿科技的了解，以及培养和提高对事物

2、研究的能力；通过实践，增强思考能力和动手能力；通过实践，培养团体协作精神；通过实践，把在课堂知识运用到机器人的搭建当中，达到理论与实际相统一；经过一番努力，在全省、全国举行的机器人制作大赛中取得好的成绩,为校争光。 三、课题研究的方法（1）课题研究的具体方法1观摩过去队员的成果，以及上网查询资料，充分了解创意机器人的创作理念和制作要领2发挥想象，想出几个比较有研究价值的创意方案3小组讨论，确定研究对象，选出一个最适宜的方案进行研究4经过反复实践，搭建出机器人模型5编写程序6不断试验，保证机器人能完成所给出的指令7后期的完善（2）课题研究的时间.地点和人员时间：2004年9月到2005年9月地点

3、：广东北江中学电教楼人员：广东北江中学机器人小组高中创意组学生：张 哲、曾 烨指导老师：蓝 凌四、课题研究的过程（1）创意机器人作品的由来在仔细阅读了今年机器人大赛的参赛规则和创意核心之后，我们开始思考，应该设计一个怎样的机器人，今年主要是设计工程学的机器人，而且今年大赛的主题是来源于生活，服务于生活。我们根据这样的理念，想了以下三款机器人的设计方案：1.智能晾衣机器人这款机器人能改变传统的晾衣方式所造成的诸多弊端，使晾晒衣服更加方便，智能化，同时也使家居生活的效率和质量有所提高，除了晾晒衣服，还能完成很多额外的功能。如智能观测日照情况并做出相应措施，智能烘干等等。2.2008智能机场迎宾系统

4、这款机器人是一个完整的，系统的迎宾设施，可以代替人力接待外宾，并完成从机场到宾馆的所有接待任务，特别是在2008北京奥运的时候，能够为来参加北京奥运的中外朋友们提供更良好的服务。3.智能多车道运河桥这款机器人应用于运河或有船只停靠的海港，在没有船只通过时，分为上下各两条共四条车道，而当有船只经过时，上层两条车道向两边移开，下层向上抬高至与上层水平，方便船只通过。这样即充分空间，又不妨碍码头的正常营运。对于这三款机器人，都有各自的闪光之处，究竟如何取舍，我们经过了一番讨论。通过讨论，我们认为，第2款机器人虽然用途很实际，对国家也是意义重大，能够充分体现我国的服务之周到，科技之发达，但是在一些细节

5、之处却未能照顾周全，对于突发情况也不能随机应变，而且构思也不够创新，制作相对简单；而第3款机器人，在有限的LOGO积木材料下很难完成，其中的技术问题比较难以解决，加之要对应不同港口，不同地貌，则一些具体的情况也不同，技术上有一定的难度，实用性也是一个问题；而第1款机器人，结合工程学，机械原理和人工智能技术，非常实用，贴近老百姓的生活，真正解决日常家居生活中的问题，非常有研究价值，在现有的条件下也可以完成，所以，我们最后决定采取第一个方案，做智能晾衣机器人。（2）机器人制作的过程1.所需材料LOGO机器人配件，中鸣马达，纸箱，泡沫塑料，吹塑纸，布料说明：我们用纸箱等材料做了一个模拟的家居阳台，以

6、便更直观地感受到机器人的用途。2.制作过程 a.基本结构在制作的时候，我们尝试过很多形式，曾经试过将机器人做成悬挂式的，安置在模拟的天花板上，可是效果并不理想，最后我们把这个机器人的基本结构做成落地式的，由一个底板和两侧的塔式支柱构成。b.旋转结构我们将晒衣杆做成一个矩形的框架结构，用钟鸣马达带动其旋转。（如图） c.伸缩结构这个结构是整一个机器人的核心部分，是最重要的功能所在。我们在其中一侧的支柱的上端安装了一条槽，在旋转结构的马达上连接一条带锯齿的LOGO积木条，并使其能在槽上来回顺畅地滑动，并在支柱顶端安放一个LOGO马达，在马达上套一个齿轮使其与带锯齿的LOGO积木条相吻合，从而用LO

7、GO马达带动旋转结构来回移动，达到我们所要求的功能。（如图）为了使它的伸缩更平稳，我们在另一侧的支柱上同样安装了一条槽，将齿轮与矩形框架的另一端相连，在槽里铺上锯齿。但后来经过反复的实验，为了使晒衣架的滑出更为流畅，便将槽上的齿轮改为了光滑表层。（如图）(注：图一为原来的方案，图二为后来的方案) d.风干和烘干系统 在两侧支柱的中间偏上的部位，分别安装了一个LOGO马达，用来控制圆形的风干装置，而在其中一侧支柱与风干装置水平的位置，安了一个LOGO专用的灯泡，表达烘干装置的效果。该装置将根据所给程序的指令完成相应的功能。（如图） e. 其他 为了方便操控，还安装了两个触动传感器，同时为了读取太

8、阳光值的数据，在一条的槽的尽头靠外的一端安装了一个光学传感器。 最后完成的机器人模型如下：（如图） （3）程序介绍 我们来看看程序编写的情况：1我们是运用ROBOLAB软件来进行编程的。这是一种图形化编程软件（也可称为G语言），因而减免了运用诸如BASIC、PASCAL等语言所带来的困难，从而只须掌握一百多种图片的功能、图片的各种运用方法和场合以及实际操作中机器人所要拥有的效果即可。 2. 编写程序的过程及其简介1)晒衣杆旋转程序的编写这需要用到2个触动传感器判断，按下1号触动传感器，马达就可以带动晒衣杆向一个方向旋转，按下2号触动传感器就会向另一方向旋转；2)晒衣架伸缩程序的编写开始我们又用

9、了一个触动传感器判断，并使用了容器赋值的方法：容器清零后，第一次按下3号触动传感器，马达旋转一段时间后停止，同时容器赋值为1，那么晒衣架就伸了出来；再按一下触动传感器，程序判断容器值，当值为1时，马达就与之前反向旋转一段时间停止，晒衣架就收了回来，然后容器赋值为0，如此循环即可；3)智能操控程序的编写首先要用到一个光学传感器判断，给它赋一个值（该值由具体情况确定），就可以用来判断屋外的天气情况了：当阴天就要下雨时，光学传感器测得的光值就会降低，光值一低于原来赋的值，容器马上进行判断，若容器值为1，即晒衣架伸了出来，那么马达立即旋转将晒衣架收回同时烘干与风干程序马上执行；若容器值为0，即晒衣架未

10、伸出，则不动。当晴天时，光学传感器测得的光值上升，光值一高于原来赋的值，容器又立刻进行判断，若容器值为0，那么晒衣架就会伸出来，若容器值为1，晒衣架已经伸出，则不动。如此就实现了机器人的手动工作模式与智能操控模式的结合。4)程序的整合由于程序命令比较多，我们用了很多的分叉合并以及循环命令，并将智能操控程序进行了修改，添加入了计时器命令，让光学传感器、容器判断后隔一定时间再执行马达转动的命令，这样可以防止光值突然下降又回升的特殊情况发生；由于RCX接口有限，只能用最多2个触动传感器，所以我们将原来的3号触动传感器去掉，改为由1号、2号触动传感器同时按下来实现3号触动传感器的功能；5）程序的调试在

11、调试过程中，我们发现若马达功率大了，晒衣杆旋转与衣架伸缩速度太快都会造成支架摇晃、结构不稳、不安全这些问题，马达功率小了又会造成推不出马力不够，对此，我们反复调试、更改了马达的功率，最终以4级马达功率推出晒衣架，以2级马达功率旋转晒衣杆。3.程序编写过程中遇到的困难整合程序时，要求旋转程序、伸缩程序、操控程序都能随时运行，并且没有次数、顺序的限制，所以这样必须考虑得很周全，难度升高了很多，经过了许多次的调试、修改，终于编出最合心的程序了。(如图) （4）该机器人的工作流程和各项功能简介首先，当我们按下其中一个触动传感器，晒衣杆就会自动旋转到垂直角度，这样，即使不用衣杈也可以轻松晾晒衣服。按下另

12、一个触动传感器，便会将晒衣杆的另一边缓缓旋转到下方，使我们有足够的晒衣空间。当我们将所需要晾晒的衣服都挂上去以后，就把它转回水平的位置，使机身平衡。为了使这款机器人更加人性化，我们设计了手动和智能操控两种模式。a.手动模式同时按下两个触动传感器，整个晒衣杆便会平稳地伸出阳台外面，衣服周围的空气流动加大，使衣服加快晾干；再次按下两个触动传感器，晒衣杆便会平稳地缩回。b.智能操控模式当然，上面的步骤人们也可以不用做。当室外光线达到一定强度的时候（即高于我们所赋予光学传感器的太阳光值的时候），晒衣杆就会自动伸出，这样一来，就能使衣服加快晾干，同时太阳光也能起到杀菌消毒的作用，对人体健康也是有益的。而

13、当室外光的强度变小，有下雨倾向的时候，晒衣杆自动缩回，防止被衣服雨水打湿，与此同时，风干和烘干系统就会自动启动，既能使衣服在没有阳光的情况下快速干燥，又能防止阴雨天气导致衣服霉变。 五、智能晾衣机器人的前景展望在二十一世纪的今天，科学技术在不断地发展，人们的物质.生活的水平也在不断地提高，人工智能技术也随之走进我们的生活。我们这台智能晾衣机器人不仅使传统的晾衣架得到飞跃的革新，同时使晒衣服这种家务活的安全系数和智能化得到很大的提高，使人们的生活在机器人的帮助下变得更悠闲，更舒适，不必为琐碎的家务而劳心劳力。正是因为它真正为老百姓排忧解难，具有非常高的实用性，所以将会拥有广阔的开发市场，极高的开

14、发价值。同时，也能改变原本因为湿衣物而潮湿的家居环境，防止细菌滋生，给居民一个健康的生活环境。所以说，这个机器人是“来源于生活，服务于生活”的！ 六、制作机器人的感想和参赛体验1.由于刚刚加入机器人小组这个团体，对LOGO机器人的制作和ROBOLAB编程并不十分熟悉，在制作这个机器人的时候，走了很多弯路，但也正是因为这一次次的尝试，才使我们累积了很多的经验，是我们一步步走向成熟。2.在制作的时候，小组里面的很多经验丰富的成员给了我们很多的帮助，也给我们提了很多宝贵的意见，在很多比较难以理解的问题上全力启发.指导我们，尤其是ROBOLAB编程，他们会尽心尽力地讲解详细的编程方法，让我们在较短的时

15、间内掌握了机器人的设计.制作要领，在后来的制作过程中就顺利了很多，真的是非常非常的感谢。3.而我们更加深刻地体会到，团队精神的重要性。无论是机器人的制作还是后来的比赛，如果没有了团队协作，那就不可能有今天的成绩。我们每一个人都发挥自己的长处，尽力去做到最好，达成了高度的默契。我们分工明确，又相互配合，才能做得更好，不断地取得进步。4.由于在刚开始时懒散而又犹豫不决的个性，是我们在确定制作何种机器人这一步浪费了很多时间，导致该作品的后期制作过于仓促，机器人的场景做得过于简陋。这个机器人，还有很多可以改善的地方，我们，还可以做得更好。在以后，一定要改正这个毛病。5.动手能力很重要。在平时，我们很少

16、注重自己的实践能力，但在机器人队，最重要的就是动手实践的能力。我们真的能学到很多，还能把课堂里的知识运用到机器人的制作里面去，还能使我们的思维更有逻辑性，真的是首受益匪浅。6.在比赛的时候，我们的合作非常融洽，共同面对.克服了很多难题。在现场比赛时，还与评委有良性互动，但是还是免不了紧张，又因为没有参赛经验，一遇到困难就比较慌张，在即兴题的时候还是因为过度紧张而没有完成，丢了很多分。不过，最后的成绩也还是比较乐观的。在这次的比赛里面，我们学到了很多，增长了见识，积累了经验，对以后的比赛，会有很大的帮助。注：本作品在第二十届广东省青少年科技创新大赛优秀机器人创意设计展示活动暨第五届广东省青少年电

17、脑机器人竞赛创意项目中获得二等奖。 参考文献：1、通用技术（必修1）技术与设计1江苏教育出版社2、西觅亚官方网站：3、机器人diy论坛： HYPERLINK 指导教师评析： 机器人创意设计属于科技发明创造类的研究性学习。在确定研究课题时，曾烨和张哲两名同学在老师的引导下，遵循“来源于生活，服务于生活”的原则，对日常生活中各种问题进行仔细观察、认真分析、反复论证，最后决定设计“智能晾衣机器人”。在研究过程中，将理论和实际较好地结合在一起，勤动脑、多动手，克服了不少困难，完成了这个集人工智能、机械设计、软件开发于一身创意作品。同时，也必须清醒地认识到存在的不足之处，例如，人工智能方面需要完善，作品

18、外观设计方面有待进一步提高等，这是今后努力的方向。附录资料：不需要的可以自行删除测量机器人测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准和高精度测量，可 以在大范围内实施高效的遥控测量。使您在遥控测量操作中的那些烦恼成为历史。该系统 由索佳新一代全站仪SRX和索佳超级目标捕捉系统组成。 超级目标捕捉系统由镜站端可发射扇形光束的RC遥控器和测站端SRX系列全站仪上的光束探 测器组成；光束探测器能敏锐地感知RC遥控器所发出的瞬间光信号，并驱动全站仪快速地指 向目标，对目标进行精确照 准和测量。系统内置智能方 向传感器可以判别和锁定指 定目标，实现对目标的智能 跟踪。 超级目标捕捉系统驱动全

19、站仪快速照准棱镜所在方位，并对目标实施 高精度的自动照准和测量。超级目标捕捉系统能够驱动全站仪自动照准和锁定目标棱镜，测量过程中移动棱镜时即使出现影响目标 通视的障碍物（如建筑、树木、汽车等物体），仪器也能锁定目标棱镜，确保测量工作的正确进行。在 地形复杂的条件下作业时，测量人员只须注意脚下的路面，而不必太在意棱镜的姿态。即使目标棱镜暂 时失锁，只须在镜站方发出搜索指令，仪器便可快速地重新锁定目标。 即使镜站附近有其他反射棱镜也不会产生误测，超级目标捕 捉系统会驱动全站仪锁定和照准正确的棱镜。测量机器人1：测量机器人SRX仪器介绍:索佳超级测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准

20、和高精度测量，可以在大范围内实施高效的遥控测量。使您在遥控测量操作中的那些烦恼成为历史。该系统由索佳新一代全站仪SRX和索佳超级目标捕捉系统组成。系统特点:高新技术的体现全站仪的新旗舰 新一代高精度测距技术RED-techEX 全球领先的突破性测角技术 支持多种通讯接口 完善的蓝牙通讯技术。索佳超级测量机器人可实现对目标的快速判别、锁定、跟踪、自动照准和高精度测量，可以在大范围内实施高效的遥控测量。使您在遥控测量操作中的那些烦恼成为历史。该系统由索佳新一代全站仪SRX和索佳超级目标捕捉系统组成。 超级目标捕捉系统由镜站端可发射扇形光束的RC遥控器和测站端SRX系列全站仪上的光束探测器组成；光束

21、探测器能敏锐地感知RC遥控器所发出的瞬间光信号，并驱动全站仪快速地指向目标，对目标进行精确照准和测量。系统内置智能方向传感器可以判别和锁定指定目标，实现对目标的智能跟踪。 超级目标捕捉系统驱动全站仪快速照准棱镜所在方位，并对目标实施高精度的自动照准和测量。超级目标捕捉系统能够驱动全站仪自动照准和锁定 目标棱镜，测量过程中移动棱镜时即使出现影响目标通视的障碍物（如建筑、树木、汽车等物体），仪器也能锁定目标棱镜，确保测量工作的正确进行。在地形复 杂的条件下作业时，测量人员只须注意脚下的路面，而不必太在意棱镜的姿态。即使目标棱镜暂时失锁，只须在镜站方发出搜索指令，仪器便可快速地重新锁定目标。 即使镜

22、站附近有其他反射棱镜也不会产生误测，超级目标捕捉系统会驱动全站仪锁定和照准正确的棱镜。技术性能参数:型号SRX1SRX2SRX3SRX5测角部光电绝对编码扫描、对径检波度盘最小显示 (可选)0.5 / 1, 0.1 / 0.2mg, 0.002 / 0.005mil1 / 5, 0.2 / 1mg, 0.005 / 0.02mil测角精度(ISO17123-3)1 / 0.3mg / 0.005mil2 / 0.6mg / 0.01mil3 / 1mg / 0.015mil5 / 1.5mg / 0.025mil自动双轴液体补偿双轴液体倾斜传感器，补偿范围：4超出补偿范围仪器发出风鸣警告测距部

23、红色激光二极管、光电同轴、调制激光、相位比较法测距测距范围*1(斜距)无协作目标*2(Kodak灰卡)0.3 500m (白色面, 90%反射系数)0.3 250m (灰色面, 18%反射系数)反射片RS90N-K: 1.3 500mATP1棱镜1.3 1,000m单AP棱镜1.3 5,000m ,良好气象条件*3 : 1.3 6,000m精度无协作目标2/*4(精测)0.3 200m: (3 + 2ppm x D)mm200 350m: (5 + 10ppm x D)mm350 500m: (10 + 10ppm x D)mm无协作目标2/*4(粗测)0.3 200m: (6 + 2ppm

24、x D)mm200 350m: (8 + 10ppm x D)mm350 500m: (15 + 10ppm x D)mm棱镜精测: (1.5 + 2ppm x D)mm5*精测:(2 + 2ppm x D)mm,粗测 : (5 + 2ppm x D)mm粗测: (5 + 2ppm x D)mm反射片精测:(3 + 2ppm x D)mm,粗测 ： (6 + 2ppm x D)mm自动跟踪6脉冲激光和光学成像的CCD感应器范围ATP1棱镜5 500m自动照准脉冲激光和光学成像的CCD感应器 ATP1棱镜2 600m APO1棱镜2 1,000m模式PC-RR3遥控装置光束发射器,蓝牙模块，和磁

25、性罗盘。光束发射器,蓝牙模块，和磁性罗盘。范围* 1(SRX和 RC-PR3的斜距)近距离模式2 100m*7,良好天气以上 3: 2 to 150m远距离模式2 250m* 8,良好天气以上3: 2 to 300m * 2测量机器人2：GPT-9000A彩屏 WinCE测量机器人仪器介绍:彩屏 WinCE测量机器人采用最安全的1级激光，无棱镜测距达2000m，再一次打破了无棱镜测距的极限。系统特点: 采用最安全的1级激光，无棱镜测距达2000m，再一次打破了无棱镜测距的极限 配备自动追踪，自动照准功能和Windows CE操作系统；跟踪速度达15/秒，可以用于几乎所有的测量领域 红色激光指向

26、：装有红色、极小光点激光指示器，轻松可知被测点位置，方便用户定向或放样作业 XTRAC 棱镜跟踪技术：瞬间重捕跟踪锁定技术 拓普康第三代快速锁定技术 快速锁定技术和IR通讯技术的完美结合 高级系统设计：仪器端和反光镜端均为无线连接 Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 新型、超快速伺服马达驱动 内置无线电通讯系统：内置2.4GHz SpSp无线电通讯系统 集成在仪器的侧面板中 可选配用于FC-200 的RS电台模块 新型的FC-200野外控制器： 内置蓝牙无线通讯模块 Inetl XScale 520MHz CPU Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 可选配RS-1电台模块 真正

27、无线连接的系统：GPT-9000A测量机器人 FC-200野外控制器 RS电台模块 轻便的360棱镜 功能强大的TopSURV 软件技术性能参数:仪器型号GPT-9001AGPT-9002A仪器型号GPT-9001AGPT-9002A角度测量微旋转微旋转控制（最小值为1秒）方法（水平/垂直）绝对法读数（对径）最大旋转速度85/秒最小读数0.5/11/5显示器精度12类型3.5英寸TFT彩色显示屏距离测量单面显示测程触摸屏无棱镜模式（目标：白墙）计算机单元在低亮度且无阳光1.5m250m/5m2000m(无棱镜超长模式)操作系统WinCE.NET 4.2有棱镜模式CPUIntel PXA255

28、400MHz单棱镜（条件1）3，000mRAM64MB条件1：薄雾、能见度约20km，中等阳光，稍有热闪烁ROM2MB(闪存ROM)+64MB（SD card）无棱镜模式(漫反射表面)I/ORS-232串口1.5m250m(5mm)m.s.e.USB（B型）, 蓝牙5.0m2000m(10mm+10ppmD)m.s.e.CF卡槽（型）有棱镜模式（2mm+2ppmD)m.s.e.倾斜补偿器最小读数类型双轴精测模式0.2mm/1mm方法液体式粗测模式1mm/10mm补偿范围6测量时间水准器灵敏度精测模式 1mm:约1.2秒（首次3秒）圆水准器10/2mm0.2mm:约3秒（首次4秒）长水准器30/

29、2mm粗测模式 10mm:约0.3秒（首次2.5秒）电源1mm:约0.5秒（首次2.5秒）机载电池BT-61Q输出电压7.4伏自动跟踪使用时间最大自动跟踪速度15/秒角度和距离测量约4.5小时搜索范围可由用户定义仅角度测量约10小时自动跟踪范围8m1000m(单棱镜)其他自动照准精度2激光指向有伺服机构防尘/防水等级IP54驱动范围全方位旋转工作环境温度-20+50粗旋转粗旋转控制（7个速度可调）重量仪器6.9kg(含电池)，仪器箱4.5kg微旋转微旋转控制（最小值为1秒）尺寸338mm(高)212mm(宽)197mm(长)最大旋转速度85/秒测量机器人3: GTS-900A测量机器人产品特点

30、：彩屏 WinCE测量机器人 您工作中最佳助手,配备自动追踪，自动照准功能和Windows CE操作系统，跟踪速度达15/秒；可以用于几乎所有的测量领域。系统特点：配备自动追踪，自动照准功能和Windows CE操作系统，跟踪速度达15/秒；可以用于几乎所有的测量领域。XTRAC 棱镜跟踪技术：瞬间重捕跟踪锁定技术拓普康第三代快速锁定技术快速锁定技术和IR通讯技术的完美结合高级的系统设计：仪器端和反光镜端均为无线连接 Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 新型、超快速伺服马达驱动内置无线电通讯系统：内置2.4GHz SpSp无线电通讯系统 集成在仪器的侧面板中 可选配用于FC-200 的

31、RS电台模块新型的FC-200野外控制器：内置蓝牙无线通讯模块 Inetl XScale 520MHz CPU Windows CE操作系统 彩色触摸屏幕 可选配RS-1电台模块真正无线连接的系统：GTS-900A测量机器人 FC-200野外控制器 RS电台模块 轻便的360棱镜 功能强大的TopSURV 软件技术指标：仪器型号GTS-901AGTS-902A仪器型号GTS-901AGTS-902A角度测量显示器方法（水平/垂直）绝对法读数（对径）类型3.5英寸TFT彩色显示屏最小读数0.5/11/5单面显示精度12触摸屏距离测量计算机单元测程操作系统WinCE.NET 4.2单棱镜（条件1）

32、3，000mCPUIntel PXA255 400MHz条件1：薄雾、能见度约20km，中等阳光，稍有热闪烁RAM64MB最小读数ROM2MB(闪存ROM)+64MB（SD card）精测模式0.2mm/1mmI/ORS-232串口/USB（B型），蓝牙/CF卡槽（型）粗测模式1mm/10mm倾斜补偿器测量时间类型双轴精测模式 1mm:约1.2秒（首次3秒）方法液体式 0.2mm:约3秒（首次4秒）补偿范围6粗测模式 10mm:约0.3秒（首次2.5秒）水平器灵敏度 1mm:约0.5秒（首次2.5秒）圆水平器10/2mm自动跟踪长水平器30/2mm最大自动跟踪速度15/秒电源搜索范围可由用户定

33、义机载电池BT-61Q输出电压7.4伏自动跟踪范围8m1000m(单棱镜)使用时间自动照准精度2角度和距离测量约4.5小时伺服机构仅角度测量约10小时驱动范围全方位旋转其它粗旋转粗旋转控制（7个速度可调）激光指向有微旋转微旋转控制（最小值为1秒）防尘/防水等级IP54最大旋转速度85/秒工作环境温度-20+50重量仪器6.9kg(含电池)，仪器箱4.5kg尺寸338mm(高)212mm(宽)197mm(长)测量机器人4： TCA2003/1800全站仪产品描述： 令人不可致信的角度和距离测量精度，既可人工操作也可自动操作，既可远距离遥控运行也可在机载应用程控下使用，在精密工程测量、变形监测、几

34、乎是无容许限差的机械引导控制等应用领域中无可匹敌。系统特点：世界上最高精度的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）0.52，测距精度 1mm+1ppm 具有ATR功能的TCA2003/1800全站仪，把地面测量设备带入了测量机器人的时代，并以性能稳定可靠著称 利用ATR功能，白天和黑夜（无需照明）都可以工作，合作目标只是普通的反射棱镜 具有激光对点器；可加配EGL导向光；配备RCS遥控器可组成单人测量系统 可通过GeoBasic工具，用户可自开发机载应用软件；在GeoCOM模式下，通过计算机软件的控制，可组成各种自动化测量系统 在测量办公软件SurveyOffice或Leica Geo-Off

35、ice的帮助下，可把仪器内PC卡上保存的数据轻松地传输到计算机中 广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域技术规格 ：型号TCA1800TCA2003TC2003角度测量距离测量（IR）马达驱动自动目标识别与照准（ATR）导向光（EGL）可选可选可选遥控器RCS1100可选可选可选角度测量精度（ISO 17123-3）Hz, V10.50.5最小显示单位10.1测量原理对径绝对式连续测量补偿器方式电子双轴补偿器补偿范围4设置精度0.3距离测量精度（ISO17123-4）精密模式/测量时间1mm+2ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒标准模式

36、/测量时间1mm+2ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒快速模式/测量时间3mm+2ppm/1.5秒跟踪模式/测量时间5mm+2ppm/0.3秒最小显示单位0.1 mm0.01 mm测程（一般大气条件）圆棱镜（GPR1）2500 m360棱镜（GRZ4）1300 m 小棱镜（GMP101）900 m反射片60mm60mm）200 m自动目标识别与照准（ATR）ATR/LOCK 测程（一般大气条件）圆棱镜（GPR1）1000 m / 500 m360棱镜（GRZ4）500 m / 350 m最短测量距离5 m / 20 m精度/测量时间小于等于200 m时为1mm

37、；大于200m时取决于角度测量精度/ 3-4秒最大速度（LOCK模式）切向（标准测距模式）在100 m处: 5 m /秒，在20 m处: 1 m /秒切向（跟踪测距模式）在100 m处: 1 m /秒，在20 m处: 0.2 m /秒工作原理数字元影像处理（激光束）马达驱动最大速度旋转速度45/秒导向光（EGL）工作范围（一般大气条件）5 m 150 m精度定向精度在100处: 5 cm 机载应用程序系统集成程序测站，目标偏置，人工输入坐标，边长投影计算标配可上载程序定向与高程传递，后方交会，放样，对边测量可选可上载程序自由设站，悬高测量，面积，COGO，隐蔽点测量，参考线，局部后方交会，导线

38、，道路放样，多测回测角，变形监测（TCA2003为标配） 测量机器人 测量机器人在小浪底大坝外部变形监测中的应用试验情况，其用于大坝外部变形监测可以实现全自动化。测绘技术和各种精密测量仪器的发展提供了新的技术和方法，变形监测也出现了新的变革和发展。工程测量常规的经纬仪和电磁波测距仪已经逐渐被电子全站仪所替代，电脑型全站仪配合丰富的软件向全能型和智能型方向发展，形成了TPS（Totalstation Position System）系统。带电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光，通讯及CCD技术，可以实现测量的全自动化，集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体的测量系统，被称为测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可以实现施工测量和变形监测全自动化。鉴于小浪底水利枢纽工程地质条件差，建筑物结构复杂，又在黄河下游防洪调度中具有