CN114518102B - 一种实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种实现建筑测量仪与移动机器人交互的方法及系统,通过移动机器人提供的可二次开发的接口文档着手,借助专业工具,实现对移动机器人和建筑测量仪的web端控制,通过一键下达指令至移动机器人,使得其搭载建筑测量仪后自行前往标记点进行自动化测量,测量后进行数据共享;本发明将两种不同领域、不同发展方向的产品进行交互,优势互补,为提高建筑测量效率和水平提供了科学的解决方案,能够进一步解放人力,提高工作效率。本发明整合了移动机器人和建筑测量仪的功能,利用算法对测量数据进行二次分析,通过数据列表完成整个数据管理的设计,更加智能化,能够降低非专业人员使用的难度,打破行业间交流障碍。
Description
技术领域
本发明属于测量仪与移动机器人交互技术领域,尤其涉及一种实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法及系统。
背景技术
在建筑行业,精密化、规范化的建筑施工要求逐渐成为了全体建筑企业的准则,以此为由,需要投入大量的测量、校准人力,为建筑企业增添了很大的压力和负担。在此过程中,以三维激光雷达为基础的建筑测量仪也开始进入各大建筑企业的视线,高精度三维激光扫描出的密集点云通过逆向处理得出三维模型,很适合用来进行建筑测量。
在自动驾驶领域,移动底盘机器人技术已经逐渐成熟,应用市场也在不断扩大,机器人已经普遍具备有扫描建图、自行导航等功能,价格不断降低,实用性和可开发性不断提高。
当下测量仪在使用时,多是通过人为搬运至指定地点,通过连续的人工操作来达到测量效果,显然缺少了“自动化”、“智能化”等特性。如果能够将自动驾驶领域中的移动机器人与测量仪结合,将移动机器人与测量仪进行对接,即可实现测量仪的自动化移动、一键部署功能,使得整个测量过程更加高效快捷,更加智能化。
因此,如何将建筑测量仪与移动机器人进行合理交互、降低上手难度、提高使用效率、实现智能化建筑测量,已经成为了建筑测量领域一道亟需解决的难题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种实现测量仪与移动机器人交互的方法及系统,整合了移动机器人和测量仪的功能,并利用算法对测量获取的数据进行二次分析,通过数据列表完成了整个数据管理的设计,整体更加智能化和自动化,能够进一步解放人力,提高工作效率。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法,包括如下步骤:
步骤1:查看和管理移动机器人的行为状态,进行初始化操作,控制移动机器人进行移动和导航;
步骤2:启动建筑测量仪,查看建筑测量仪电量情况以及能否正常使用,待建筑测量仪能够正常使用后,将建筑测量仪搭载至移动机器人上;
步骤3:协调移动机器人和建筑测量仪,使得二者连接到同一网段下,配置移动机器人和建筑测量仪双方通信,进行自动化建筑测量操作;进行自动化建筑测量操作时,建筑测量仪与移动机器人作为服务器,用户作为指令发送者与管理者,基于高效轮询算法计算请求顺序;
用户输入测量任务的指令后,根据指令长度、地图幅度进行判断,当数量级较少时,采用单线程优先任务队列结构和较短的判断间隔,来存储控制指令和发送判断指令,在前往下一个地点进行测量工作时,生成“移动—查询—查询—开始测量”的任务队列,移动机器人每隔3S对建筑测量仪进行状态查询,建筑测量仪满足运行状态时停止查询,在到达目标地点后对建筑测量仪发送测量请求;
当指令数较多或地图较大时,开辟多线程模式,使用双队列结构,生成“移动—移动判断—移动判断—测量判断”和“测量判断—测量判断—测量判断”的双任务队列,设置5~10S的判断间隔,同时对建筑测量仪的状态和移动机器人的运行状态进行判断,当两者都满足测量条件后开始测量工作;
步骤4:经步骤3测量完成后,根据实际情况和建筑物标准,上传测量标准至建筑测量仪中,用户根据建筑物的测量标准不同以及施工条例规定的合格标准不同,为测量数据输入正确的设计值和合格范围;根据步骤3得到的测量数据以及传入的测量标准,建筑测量仪自动生成三维模型和检验报表;
步骤5:利用应用接口,将测量数据以及计算数据同步上传至云服务器进行存储和远程访问。
进一步地,所述步骤4中,在三维模型和检验报表的基础上,对数据进行二次分析,即移动机器人通过Api接口调用建筑测量仪的测量结果,得到Json格式的原始数据,并与标准进行比对,进行二次分析;
首先使用promise 异步对象来计算建筑物的墙面属性、地板属性、天花板属性、门洞属性等,减少等待时间,同时针对每个属性的计算设置不同的识别码,避免因抢占线程而导致的运算出差;计算开始前,对数据进行降噪处理,筛选掉数据中的0与超过设计阈值的数据;在计算开始时,利用贪心算法,每一次都选取最高相似的两组数据进行比较,使得下一组数据能够根据上一组的计算结果进行微调,而不是重新计算,微调后对每组数据进行排序,以键值对形式存入哈希表中,设置临时变量保存当前数据的计算结果,再利用双指针的方式快速比较差异,求取两组差值,一次求出所有数据的包括极差、方差、平均值在内的所有测量属性;在计算过程中,需要从局部的计算得到全局的数据,结合动态规划的思想,利用前一步的计算结果,采用递推法简化运算步骤,自底向上计算,并使用哈希表来存储计算结果。
进一步地,所述步骤3中,测量过程中,移动机器人进行移动时,视为上位机,利用建筑测量仪自身设定的Api接口,发送Http数据请求,控制建筑测量仪进行测量,同时,移动机器人根据建筑测量仪的响应状态,判断其测量工作是否完成;建筑测量仪在测量结束后将作为上位机,通过Http请求,调用移动机器人自身的Api接口,控制移动机器人进入下一个目标地点,并通过post请求读取地图的相关记录,根据地图数据进行测量选址,自行设置点位和属性,自动形成任务队列并执行。
进一步地,所述步骤3中,在进行自动化建筑测量操作时,根据建筑测量仪和移动机器人的工作状态和空闲情况进行请求顺序的调整,进行测量工作时,根据一般的测量时间,设置时间间隔渐短的状态查询方式。
进一步地,所述步骤1中,查看和管理移动机器人行为状态指的是查看移动机器人的电量、附近障碍、机器故障信息,查看移动机器人是否在当前地图下,其位置是否与标注点相匹配;初始化操作包括对移动机器人的位置、方向、行驶速度等进行初始化调整。
进一步地,所述步骤1中,在控制移动机器人进行移动和导航时,设置地图点位和路径使移动机器人自行前往标记点,或者手动规划路径,移动机器人按照指定路径行驶。
一种用于实现上述测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法的系统,包括初始化管理模块、移动控制模块、自行测量模块以及数据处理模块,初始化管理模块、移动控制模块均部署在移动机器人上,自行测量模块部署在建筑测量仪上,建筑测量仪以及移动机器人上均布置有数据处理模块;
初始化管理模块用于查看移动机器人行为状态,查看当前地图与移动机器人位置是否相符,据此判断是否满足初始化条件,当前地图为移动机器人扫描得到的地图或者是手动导入的地图数据,在初始化管理模块的页面上自行选择;初始化管理模块还供用户对移动机器人进行初始化操作,包括地图扫描、地图管理、速度调整和位置调整;
移动控制模块用于控制移动机器人进行包括移动、导航、路径规划的操作,通过键盘输入控制移动机器人运动,或者根据地图标注点位信息,通过设置地图点位和路径使机器人自主移动,自主移动期间可随时暂停或恢复;
自行测量模块用于协调移动机器人和建筑测量仪,配置双方进行通信,同时控制移动机器人和建筑测量仪进行各项操作,在测量阶段实现互相通信和信息共享,设置测量任务,使建筑测量仪进行自动化测量,获取地图信息,自行设置点位和属性,系统自动形成任务队列并执行;
数据处理模块用于上传测量标准,供施工人员查看三维模型和检验报表,查看建筑物整体数据列表,并利用系统应用接口将数据同步上传服务器进行远程管理;测量标准中包含了设计值和合格范围,设计值包括门洞、窗洞预设值,合格范围为建筑误差标准;三维模型通过点云数据逆向生成,检验报表为根据测量结果和输入的测量标准计算而成。
本发明具有如下有益效果:
本发明通过移动机器人提供的可二次开发的接口文档着手,借助Vue、js、canvas等流行工具,遵循ES6开发规范,实现对移动机器人和建筑测量仪的web端控制,利用通信原理,实现了两者之间的通信和数据共享,将移动机器人和测量仪这两种不同领域、不同发展方向的产品进行交互,优势互补,为提高建筑测量效率和水平提供了科学的解决方案。
本发明整合了移动机器人和测量仪的功能,并利用算法对测量获取的数据进行二次分析,通过数据列表完成了整个数据管理的设计,整体更加智能化和自动化,能够降低非专业人员使用的难度,打破了行业间交流的障碍。本发明能够通过一键下达指令至移动机器人,使得其搭载建筑测量仪后自行前往标记点进行自动化测量,测量数据自动生成报表,能够进一步解放人力,提高工作效率。
附图说明
图1为本发明所述建筑测量仪与移动机器人交互流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
一种实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量系统,包括初始化管理模块1、移动控制模块2、自行测量模块3以及数据处理模块4;初始化管理模块1、移动控制模块2均部署在移动机器人上,自行测量模块3部署在建筑测量仪上,建筑测量仪以及移动机器人上均布置有数据处理模块4。
初始化管理模块1用于查看移动机器人行为状态,查看当前地图与移动机器人位置是否相符,据此判断是否满足初始化条件;所述当前地图为移动机器人扫描得到的地图或者是手动导入的地图数据,可在初始化管理模块1页面上自行选择。同时,初始化管理模块1还可供用户对移动机器人进行地图扫描、地图管理、速度调整和位置调整等初始化操作;进行初始化时,移动机器人自动判断地图与当前环境是否匹配,若无法匹配应当更换地图,若匹配成功则初始化完成。
移动控制模块2用于控制移动机器人进行移动、导航、路径规划等操作,一方面可以利用键盘输入控制移动机器人运动,另一方面可以根据地图标注点位信息,通过设置地图点位和路径使机器人自主移动,自主移动期间可随时暂停或恢复。
自行测量模块3用于协调移动机器人和建筑测量仪,配置双方进行通信,可同时控制移动机器人和建筑测量仪进行各项操作,在测量阶段实现互相通信和信息共享,通过自行测量模块3可设置测量任务,使建筑测量仪进行自动化测量,获取地图信息,自行设置点位和属性,系统自动形成任务队列并执行。
数据处理模块4用于上传测量标准,供施工人员查看三维模型和检验报表,查看建筑物整体数据列表,并同步上传服务器。测量标准中包含了设计值和合格范围,设计值包括门洞、窗洞等预设值,合格范围为建筑误差标准,以上信息均根据实际情况而定。数据处理模块4根据测量数据和测量标准能够自动生成三维模型和检验报表,检验报表为根据测量结果和输入的测量标准计算而成,三维模型为点云数据逆向生成。建筑物整体数据列表是通过综合效率算法,利用异步对象加快计算过程,利用递推和记忆化搜索算法减少计算次数,利用贪心和动态规划算法等来进行数据分析,同时利用缓存机制来对比两次数据差异,能够避免重复计算,相较简单循环计算,效率提升较大。数据处理模块4利用系统应用接口,能够实现数据同步上云操作,通过互联网一键上传数据至云服务器中进行远程管理,系统预留了上传至云服务器的接口功能,可点击一键上传至服务器中,方便进行远程查看和管理。
一种实现测量仪与移动机器人交互的方法如图1所示,具体包括如下步骤:
步骤1:查看和管理移动机器人行为状态,控制移动机器人进行移动和导航;
通过初始化管理模块1查看移动机器人的电量、附近障碍、机器故障信息,查看移动机器人是否在当前地图下,其位置是否与标注点相匹配,上述条件均满足后即可进行初始化,包括对移动机器人的位置、方向、行驶速度等进行初始化调整;初始化完成后,移动机器人位置和导航操作便可正常使用,同时可以调整位置、方向和行驶速度;
接着通过移动控制模块2控制移动机器人进行移动和导航,可以设置地图点位和路径使移动机器人自行前往标记点,也可手动规划路径,移动机器人将按照指定路径行驶,不需要导航功能时,可通过键盘控制移动机器人行驶。
步骤2:启动建筑测量仪,查看建筑测量仪电量情况以及能否正常使用,待建筑测量仪能够正常使用后,将建筑测量仪搭载至移动机器人上。
步骤3:协调移动机器人和建筑测量仪,使得二者连接到同一网段下,利用自行测量模块3自行配置移动机器人和建筑测量仪双方通信,保证可同时访问双方数据,实现自动化操作,完成对建筑物的全面测量。
测量过程中,移动机器人进行移动时,视为上位机,利用建筑测量仪自身设定的Api接口,发送Http数据请求,控制建筑测量仪进行测量,同时,移动机器人根据建筑测量仪的响应状态,判断其测量工作是否完成;建筑测量仪在测量结束后将作为上位机,通过Http请求,调用移动机器人自身的Api接口,控制移动机器人进入下一个目标地点,并通过post请求读取地图的相关记录,根据地图数据进行测量选址,自行设置点位和属性,自动形成任务队列并执行。
传统的轮询算法是把用户的请求轮流分配给指定的不同服务器,或者采用加权的方式进行排序,由于本发明中建筑测量仪与移动机器人将作为服务器,用户作为指令发送者与管理者,为此,自行测量模块3基于高效轮询算法设计了一种更为合理的请求顺序。
用户输入测量任务的指令后,根据指令长度、地图幅度进行判断,当数量级较少时,采用单线程优先任务队列结构和较短的判断间隔,来存储控制指令和发送判断指令,例如在前往下一个地点进行测量工作时,生成“移动—查询—查询—开始测量”的任务队列,移动机器人每隔3S对建筑测量仪进行状态查询,如果建筑测量仪满足运行状态将停止查询,在到达目标地点后对建筑测量仪发送测量请求;当指令数较多或地图较大时,短间隔的判断请求反而影响测量效率,因此开辟多线程模式,使用双队列结构,生成“移动—移动判断—移动判断—测量判断”和“测量判断—测量判断—测量判断”的双任务队列,设置5~10S的判断间隔,同时对建筑测量仪的状态和移动机器人的运行状态进行判断,如果两者都满足测量条件才可开始测量工作。同时也会根据建筑测量仪和移动机器人的工作状态和空闲情况进行请求顺序的调整,进行测量工作时,通常测量时间是比较长的,因此会根据一般的测量时间,设置时间间隔渐短的状态查询,例如6分钟的测量过程中,采取3min-1.5min-45s-22s的时间间隔,能够有效减少系统开销和拥塞,同时也能满足测量效率要求。
步骤4:通过建筑测量仪上的数据处理模块4传入测量标准,并结合步骤3得到的测量数据,自动生成三维模型和检验报表,查看建筑物整体数据列表,具体过程如下:
经步骤3测量完成后,根据实际情况和建筑物标准,传入相应的测量标准,用户根据建筑物的测量标准不同以及施工条例规定的合格标准不同,为测量数据输入正确的设计值和合格范围,从而使得测量结果计算更加准确;
根据步骤3得到的测量数据以及传入的测量标准,建筑测量仪自动生成三维模型和检验报表,三维模型可点击进行拖动,检验报表可下载并打印;
本发明在模型和报表的基础上,增加了数据的快速二次分析功能,通过指定建筑物,可获取所有指定的测量结果数据并进行比对。本实施例中,移动机器人上的数据处理模块3通过Api接口调用建筑测量仪的测量结果,得到大量的Json格式的原始数据,为获取更直观的测量结果,并且与标准进行比对,需要进行二次分析。本发明所提出的快速二次分析功能,是在结合多种现有的数据计算方法和工具的基础上,整合出的一套适合本发明的数据分析算法,能够加快运算效率与准确性。
首先使用promise 异步对象来计算建筑物的墙面属性、地板属性、天花板属性、门洞属性等,减少等待时间,同时针对每个属性的计算设置不同的识别码,避免因抢占线程而导致的运算出差;计算开始前,对数据进行降噪处理,筛选掉数据中的0与超过设计阈值的数据,经过降噪处理后将大大减少运算量,能够提高计算精度。在计算开始时,由于数据的高相似性,利用贪心算法,每一次都选取最高相似的两组数据进行比较,使得下一组数据能够根据上一组的计算结果进行微调,而不是重新计算,例如有n面墙,墙面平整度的总数据量是n*4组,对每组数据进行排序后,以键值对形式存入哈希表中,设置临时变量保存当前数据的计算结果,再利用双指针等方式快速比较差异,求取两组差值,一次便能求出所有数据的包括极差、方差、平均值在内的所有测量属性。在计算过程中,经常需要从局部的计算得到全局的数据,因此本发明结合动态规划的思想,利用前一步的计算结果,采用递推法简化运算步骤,自底向上计算,并使用哈希表来存储计算结果,大大提高了运算速度。
通过实际计算操作可知,在不对数据采取有效的计算策略的情况下,完成一次数据的分析需要5.2S,并且由于同步程序存在的一些效率问题,容易使得部分数据为空;而采用本发明所述的数据的快速二次分析方法时,能够综合利用异步对象扩展计算线路,通过数据降噪减少计算量,通过贪心算法减少计算步骤,通过动态规划算法提高运算速度,同时在计算时结合哈希表、指针等数据结构,能够将整体运算速度提升到2.1S,并且能够将空数据的情况成功降低到0,大大提高了实际使用效率。
步骤5:基于数据处理模块4,利用应用接口,将测量数据以及计算数据同步上传至云服务器进行存储和远程访问。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:查看和管理移动机器人的行为状态,进行初始化操作,控制移动机器人进行移动和导航;
步骤2:启动建筑测量仪,查看建筑测量仪电量情况以及能否正常使用,待建筑测量仪能够正常使用后,将建筑测量仪搭载至移动机器人上;
步骤3:协调移动机器人和建筑测量仪,使得二者连接到同一网段下,配置双方通信,进行自动化建筑测量操作;进行自动化建筑测量操作时,建筑测量仪与移动机器人作为服务器,用户作为指令发送者与管理者,基于高效轮询算法计算请求顺序;
用户输入测量任务的指令后,根据指令长度、地图幅度进行判断,当数量级较少时,采用单线程优先任务队列结构和较短的判断间隔,来存储控制指令和发送判断指令,在前往下一个地点进行测量工作时,生成“移动—查询—查询—开始测量”的任务队列,移动机器人每隔3S对建筑测量仪进行状态查询,建筑测量仪满足运行状态时停止查询,在到达目标地点后对建筑测量仪发送测量请求;
当指令数较多或地图较大时,开辟多线程模式,使用双队列结构,生成“移动—移动判断—移动判断—测量判断”和“测量判断—测量判断—测量判断”的双任务队列,设置5~10S的判断间隔,同时对建筑测量仪的状态和移动机器人的运行状态进行判断,当两者都满足测量条件后开始测量工作;
步骤3中,测量过程中,移动机器人进行移动时,视为上位机,利用建筑测量仪自身设定的Api接口,发送Http数据请求,控制建筑测量仪进行测量,同时,移动机器人根据建筑测量仪的响应状态,判断其测量工作是否完成;建筑测量仪在测量结束后将作为上位机,通过Http请求,调用移动机器人自身的Api接口,控制移动机器人进入下一个目标地点,并通过post请求读取地图的相关记录,根据地图数据进行测量选址,自行设置点位和属性,自动形成任务队列并执行;
步骤3中,在进行自动化建筑测量操作时,根据建筑测量仪和移动机器人的工作状态和空闲情况进行请求顺序的调整,进行测量工作时,根据一般的测量时间,设置时间间隔渐短的状态查询方式;
步骤4:经步骤3测量完成后,根据实际情况和建筑物标准,上传测量标准至建筑测量仪中,用户根据建筑物的测量标准不同以及施工条例规定的合格标准不同,为测量数据输入正确的设计值和合格范围,建筑测量仪自动生成三维模型和检验报表;
步骤4中,在三维模型和检验报表的基础上,对数据进行二次分析,即移动机器人通过Api接口调用建筑测量仪的测量结果,得到Json格式的原始数据,并与标准进行比对,进行二次分析;
首先使用promise异步对象来计算建筑物的墙面属性、地板属性、天花板属性、门洞属性等,减少等待时间,同时针对每个属性的计算设置不同的识别码,避免因抢占线程而导致的运算出差;计算开始前,对数据进行降噪处理,筛选掉数据中的0与超过设计阈值的数据;在计算开始时,利用贪心算法,每一次都选取最高相似的两组数据进行比较,使得下一组数据能够根据上一组的计算结果进行微调,而不是重新计算,微调后对每组数据进行排序,以键值对形式存入哈希表中,设置临时变量保存当前数据的计算结果,再利用双指针的方式快速比较差异,求取两组差值,一次求出所有数据的包括极差、方差、平均值在内的所有测量属性;在计算过程中,需要从局部的计算得到全局的数据,结合动态规划的思想,利用前一步的计算结果,采用递推法简化运算步骤,自底向上计算,并使用哈希表来存储计算结果;
步骤5:利用应用接口,将测量数据以及计算数据同步上传至云服务器进行存储和远程管理。
2.根据权利要求1所述的实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法,其特征在于,所述步骤1中,查看和管理移动机器人行为状态指的是查看移动机器人的电量、附近障碍、机器故障信息,查看移动机器人是否在当前地图下,其位置是否与标注点相匹配;初始化操作包括对移动机器人的位置、方向、行驶速度等进行初始化调整。
3.根据权利要求1所述的实现测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法,其特征在于,所述步骤1中,在控制移动机器人进行移动和导航时,设置地图点位和路径使移动机器人自行前往标记点,或者手动规划路径,移动机器人按照指定路径行驶。
4.一种用于实现权利要求1至3中任一项所述测量仪与移动机器人交互的建筑测量方法的系统,其特征在于,包括初始化管理模块(1)、移动控制模块(2)、自行测量模块(3)以及数据处理模块(4),初始化管理模块(1)、移动控制模块(2)均部署在移动机器人上,自行测量模块(3)部署在建筑测量仪上,建筑测量仪以及移动机器人上均布置有数据处理模块(4);
初始化管理模块(1)用于查看移动机器人行为状态,查看当前地图与移动机器人位置是否相符,据此判断是否满足初始化条件,当前地图为移动机器人扫描得到的地图或者是手动导入的地图数据,在初始化管理模块(1)的页面上自行选择;初始化管理模块(1)还供用户对移动机器人进行初始化操作,包括地图扫描、地图管理、速度调整和位置调整;
移动控制模块(2)用于控制移动机器人进行包括移动、导航、路径规划的操作,通过键盘输入控制移动机器人运动,或者根据地图标注点位信息,通过设置地图点位和路径使机器人自主移动,自主移动期间可随时暂停或恢复;
自行测量模块(3)用于协调移动机器人和建筑测量仪,使得二者连接到同一网段下,配置双方进行通信,同时控制移动机器人和建筑测量仪进行各项操作,在测量阶段实现互相通信和信息共享,设置测量任务,使建筑测量仪进行自动化测量,获取地图信息,自行设置点位和属性,系统自动形成任务队列并执行;其中,建筑测量仪进行自动化测量时,建筑测量仪与移动机器人作为服务器,用户作为指令发送者与管理者,基于高效轮询算法计算请求顺序,用户输入测量任务的指令后,根据指令长度、地图幅度进行判断,当数量级较少时,采用单线程优先任务队列结构和较短的判断间隔,来存储控制指令和发送判断指令,在前往下一个地点进行测量工作时,生成“移动—查询—查询—开始测量”的任务队列,移动机器人每隔3S对建筑测量仪进行状态查询,如果建筑测量仪满足运行状态将停止查询,在到达目标地点后对建筑测量仪发送测量请求;当指令数较多或地图较大时,开辟多线程模式,使用双队列结构,生成“移动—移动判断—移动判断—测量判断”和“测量判断—测量判断—测量判断”的双任务队列,设置5~10S的判断间隔,同时对建筑测量仪的状态和移动机器人的运行状态进行判断,两者都满足测量条件后开始测量工作;测量过程中,移动机器人进行移动时,视为上位机,利用建筑测量仪自身设定的Api接口,发送Http数据请求,控制建筑测量仪进行测量,同时,移动机器人根据建筑测量仪的响应状态,判断其测量工作是否完成;建筑测量仪在测量结束后将作为上位机,通过Http请求,调用移动机器人自身的Api接口,控制移动机器人进入下一个目标地点,并通过post请求读取地图的相关记录,根据地图数据进行测量选址,自行设置点位和属性,自动形成任务队列并执行;在进行自动化建筑测量操作时,根据建筑测量仪和移动机器人的工作状态和空闲情况进行请求顺序的调整,进行测量工作时,根据一般的测量时间,设置时间间隔渐短的状态查询方式;
数据处理模块(4)用于上传测量标准至建筑测量仪中,用户根据建筑物的测量标准不同以及施工条例规定的合格标准不同,为测量数据输入正确的设计值和合格范围,建筑测量仪中自动生成三维模型和检验报表供施工人员查看,在三维模型和检验报表的基础上,对数据进行二次分析,即移动机器人通过Api接口调用建筑测量仪的测量结果,得到Json格式的原始数据,并与标准进行比对,进行二次分析;使用promise异步对象来计算建筑物的墙面属性、地板属性、天花板属性、门洞属性等,减少等待时间,同时针对每个属性的计算设置不同的识别码,避免因抢占线程而导致的运算出差;计算开始前,对数据进行降噪处理,筛选掉数据中的0与超过设计阈值的数据;在计算开始时,利用贪心算法,每一次都选取最高相似的两组数据进行比较,使得下一组数据能够根据上一组的计算结果进行微调,而不是重新计算,微调后对每组数据进行排序,以键值对形式存入哈希表中,设置临时变量保存当前数据的计算结果,再利用双指针的方式快速比较差异,求取两组差值,一次求出所有数据的包括极差、方差、平均值在内的所有测量属性;在计算过程中,需要从局部的计算得到全局的数据,结合动态规划的思想,利用前一步的计算结果,采用递推法简化运算步骤,自底向上计算,并使用哈希表来存储计算结果;数据处理模块(4)还利用系统应用接口进行数据同步上云操作,通过互联网一键上传数据至云服务器中进行远程管理,系统预留了上传至云服务器的接口功能,可点击一键上传至服务器中;
所述测量标准中包含了设计值和合格范围,设计值包括门洞、窗洞预设值,合格范围为建筑误差标准;三维模型通过点云数据逆向生成,检验报表为根据测量结果和输入的测量标准计算而成。
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