[发明专利]用于改善施工现场机械的机器操作的自动控制的系统

说明书

用于改善施工现场机械的机器操作的自动控制的系统。本发明涉及一种被配置为确认全站仪或经纬仪正在自动跟踪和测量的移动协作目标以自动控制施工现场机器的机器操作的系统，系统包括至少一个全站仪或经纬仪，其具有带有锚定ID的UWBST锚定模块；协作目标，其与具有标签ID的UWBST标签模块相关联并用于自动控制施工现场机器的机器操作；机器控制单元；以及超宽带(UWB)测距仪。将具有分配的标签ID和锚定ID的测量的UWB距离提供给机器控制单元，其中，机器控制单元被配置为将测量的光学距离和测量的UWB距离进行匹配，并用匹配作为对正在被全站仪或经纬仪跟踪和连续测量的协作目标是用于自动控制机器操作的协作目标的确认。

技术领域

本发明涉及一种用于改善施工现场机械(machinery)的机器操作的自动控制的系统。

背景技术

自古以来，出于测量协作目标的目的，已知多种大地测量方法和大地测量设备。视距仪、全站仪或经纬仪提供了这种测量设备和/或大地测量设备的一般已知示例。这种设备具有角度测量功能和距离测量功能，该角度测量功能和距离测量功能允许确定到所选协作目标的方向和距离以及距所选协作目标的方向和距离。在这种情况下，角度和距离变量是在设备的内部参考系中确定的，并且如果合适，还必须链接到外部参考系(例如，用于绝对位置确定的坐标系)。

现代全站仪或经纬仪具有微处理器，以用于进一步数字处理和存储所获取的测量数据。一般来说，这些设备以紧凑且集成的设计生产，同轴距离和角度测量元件以及算术逻辑、控制和存储单元大多被集成在一个设备中。取决于全站仪的升级水平，集成了用于驱动瞄准光学器件以及相应地其视场用于对准、用于无反射器距离测量、用于自动目标寻找和跟踪以及用于整个设备的远程控制的装置。现有技术中已知的全站仪还具有无线电数据接口，所述无线电数据接口用于与外部外围部件建立无线电链路，诸如，例如与数据获取设备建立无线电链路，该数据获取设备尤其是可以被设计为手持式数据记录仪、现场计算机、笔记本电脑、微型计算机或PDA。在更具体的情况下，外围部件例如可以是机器控制单元，该机器控制单元与机器相关联，特别是与施工现场机器相关联，并且用于控制相关联的机器的机器操作的目的。通过数据接口，可以输出全站仪获取和存储的测量数据，以例如通过机器控制单元进行外部进一步处理，可以将外部获取的测量数据读入全站仪中以用于存储和/或进一步处理的目的，可以输入和/或输出远程控制信号以用于全站仪的远程控制(例如，用于使全站仪或经纬仪与其视场对准协作目标或其他外部部件(特别是在现场移动使用时))，以及可以将控制软件转录到全站仪中。

在测量操作中可获得的测量精度根据要测量的协作目标的设计而变化。然而，如果协作目标由专门为测量而设计的目标反射器(诸如，例如后向反射目标)表示，则因此与无反射器测量相比，例如相对于房屋墙壁上的待测点，可以获得大体上更准确的测量结果。

协作目标通常与系统中的全站仪或经纬仪一起使用，所述系统被配置为自动控制施工现场机器(例如，摊铺机，挖掘机等)的机器操作。因此，协作目标通常各自相对于机器的特定参考点安装在相应的机器上。因此，各个协作目标的位置都以机器为参考，并且协作目标可以由全站仪或经纬仪在相应坐标系内进行跟踪和连续测量。基于所测量的协作目标的位置，机器控制单元可以监视机器的操作并得到用于自动控制机器的机器操作的控制信息。根据协作目标在机器上的安装位置以及全站仪或经纬仪的位置，在自动跟踪和测量协作目标时可能会出现问题。一个问题例如可以与将正在被跟踪和连续测量的协作目标可靠地分配给机器的特定参考点以自动且可靠地控制机器操作有关。另一个问题例如可以与以下情况有关：全站仪或经纬仪与协作目标之间的视线接触由于障碍物而丢失，并且必须将然后被跟踪和连续测量的“重新找到”的协作目标分配给机器的特定参考点。

发明内容

因此，本发明提供了一种用于通过使协作目标的自动跟踪和测量更加可靠来改善基于全站仪或经纬仪的施工现场机器的机器操作的自动控制的系统。