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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Keine.
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ERKLÄRUNG ZU STAATLICH SUBVENTIONIERTER FORSCHUNG BZW. ENTWICKLUNG
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Entfällt.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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In manchen Bauprojekten, wie beim Ausbau des Innenbereichs eines großen, sich im Bau befindenden Gebäudes oder bei der Renovierung von älteren Gebäuden, ist es extrem hilfreich, sich auf Building Information Modeling (Gebäudeinformationsmodellierung, BIM)-Daten zu beziehen. Diese Daten, wenn verfügbar, definieren die Baustruktur, einschließlich des Innenraums, in drei Dimensionen, und ihr Einsatz erhöht die Produktivität der Bauarbeiter, indem sie die Lokalisierung und Platzierung verschiedener Bauelemente und -anlagen im Gebäude erleichtert. Üblicherweise wird das BIM-Modell des Gebäudes nach Abschluss der Bauarbeiten aufbewahrt und kann während der Lebensdauer des Gebäudes für Bau-, Ausbau- und Instandhaltungszwecke eingesetzt werden. Das BIM-Modell definiert Baugeometrie, räumliche Verhältnisse sowie Quantitäten und Eigenschaften von Gebäude- bzw. Bauteilen.
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Während eines Neubaus oder einer Renovierung ist es äußerst hilfreich, in der Lage zu sein, verschiedene Konstruktionspunkte im Innenbereich des Gebäudes schnell in drei Dimensionen orten zu können. Wenn der Innenbereich eines Gebäudes fertiggestellt wird, werden Anschlüsse, Anker u.ä. an Böden, Decken und anderen Teilen des Gebäudes befestigt, und mit Motorsägen und Bohrern werden Schnitte und Löcher eingefügt. All dies muss an zuvor festgelegten, präzise definierten Stellen im Gebäude vorgenommen werden. Beispielsweise werden Nagelpistolen, Motorsägen, elektrisches Verankerungswerkzeug u.ä. eingesetzt, um zu nageln, zu schneiden, Befestigungsvorrichtungen zu installieren und andere Arbeitsvorgänge an zuvor festgelegten Stellen im Gebäude so fehlerfrei wie möglich durchzuführen. Außerdem muss eine große Anzahl von elektrischen, Sanitär- sowie Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungskomponenten sachgemäß positioniert und installiert werden. Die Konstruktionspunkte für all diese Bauelemente müssen schnell und so präzise wie möglich in Bezug auf die umgebenden Wände, Decken und Böden lokalisiert werden, da die Elemente rohinstalliert werden. Typischerweise bringt die Auslegung der vielen Konstruktionspunkte auf einer solchen Baustelle einen beträchtlichen Zeit- und Arbeitsaufwand mit sich. Es bedarf Teams von Arbeitern, um die vorbestimmten Stellen zu messen und zu markieren. Man wird verstehen, dass dieser Prozess zu Fehlern führt, die sich aus Messabweichungen und akkumulierten Fehlern ergeben. Zudem sind die Kosten für den Auslegungsprozess sowie der Zeitaufwand für die Durchführung des Auslegungsprozesses signifikant.
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Die Auslegung von Konstruktionspunkten auf Baustellen im Gebäudeinneren wurde auch in einer stärker automatisierten Weise erreicht, wie zum Beispiel durch Einsatz einer im Gebäude positionierten Robotik-Totalstationsvorrichtung. Die Totalstation wird an einer bestimmten, bekannten Stelle platziert und sendet einen Laserstrahl an die gewünschte Stelle. Der Strahl beleuchtet einen Punkt auf Boden, Decke oder Wand oder kann sowohl auf ein Ziel gerichtet als auch von einem Ziel reflektiert werden, wie z.B. von einem retro-reflexiven Ziel. Durch Messung der Zeitspanne, die der Strahl von der Totalstation zur Oberfläche bzw. zum Ziel und zurück zur Totalstation benötigt, wird die Entfernung zum Ziel bestimmt. Die Ausrichtung des Strahls ist ebenfalls bekannt. Da die dimensionalen Koordinaten der Totalstation bekannt sind, können die dimensionalen Koordinaten des Ziels leicht bestimmt werden. Ein oder mehrere retroreflexive Elemente können auf einem Werkzeug positioniert werden, so dass die Position und Ausrichtung des Werkzeugs im Verhältnis zum Gebäudeinneren festgelegt werden kann. Alternativ dazu kann die Totalstation einfach direkt einen sichtbaren Laserstrahl auf einen vorbestimmten Punkt an Wand, Decke, Boden oder auf einem anderen Gebäudeelement richten, an dem ein Bauvorgang durchgeführt werden soll.
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Es versteht sich jedoch, dass sich in einer Baustelle im Gebäudeinneren typischerweise eine große Anzahl von Konstruktionspunkten befindet. Es kann schwierig werden, die Robotik-Totalstation im Innern des sich im Bau befindenden Gebäudes so zu positionieren, dass sie Sichtlinienzugang zu allen zu ortenden Konstruktionspunkten hat. Es kommt vor, dass sich nach einer ersten Positionierung der Robotik-Totalstation herausstellt, dass einige Konstruktionspunkte von Säulen, Wänden oder anderen Innenelementen des Gebäudes blockiert werden. Ein wiederholtes Umstellen der Robotik-Totalstation, um solche Blockierungen zu verhindern, ist lästig und reduziert die Effizienz, die vom Einsatz eines solchen Geräts im Auslegungsprozess gewonnen wird.
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Dokument
DE 10 2004 024 171 A1 beschreibt ein System zum Vermessen und Einrichten von Räumen. Es werden Vermessungsdaten genutzt, um einen Raum mit einer entsprechenden Schnittstelle in einem CAD-Zeichenprogramm zu visualisieren. Der Raum wird in einem Vermessungssystem erfasst, in welchem sich ein Rechner orientieren kann. Weiter werden Punkte auf Wand, Decke und Boden projiziert um diese zu markieren. Ein durch das Vermessungssystem erzeugtes virtuelles Bild zeigt an, wo das Vermessungssystem als nächstes aufgebaut werden muss.
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Dokument
CH 692 524 A5 beschreibt ein Verfahren zum Markieren und Messen mittels eines Lichtstrahls sowie ein Gerät zur Ausführung dieses Verfahrens. Insbesondere verwendet das Verfahren ein Lichtstrahl- oder Laserstrahl-Gerät, bei welchem der Licht- bzw. Laserstrahl von einem beweglichen Kopf ausgestrahlt wird, wodurch der Licht- bzw. Laserstrahl nacheinander auf eine Mehrzahl von zu markierenden oder messenden Positionen ausrichtbar ist, wobei mittels mit einer elektronischen Steuerung verbundenen Einrichtungen der Seiten-Winkel und der Höhen-Winkel der Ausrichtung des Licht- bzw. Laserstrahles sowie die Distanz zwischen dem Licht- oder Laserstrahl-Gerät und der jeweiligen Position ermittelt wird und das Ausrichten des Licht- bzw. Laserstrahles auf die Positionen, oder das Messen dieser Ausrichtungen, in Bezug auf den Seiten- und Höhen-Winkel auf der Grundlage der gemessenen Distanz erfolgt und wobei der an der jeweiligen Position vom auftreffenden Licht- bzw. Laserstrahl gebildete Lichtpunkt als Markierung für die durchzuführenden Arbeiten verwendet wird. Insbesondere dürfen keine Hindernisse zwischen dem Gerät und den zu markierenden Positionen liegen.
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Dokument
US 2008/0 151 216 A1 beschreibt ein Verfahren zur Vermessung der Fläche von polygonalen ebenen Flächen in einem Raum, bestehend aus einer Vorrichtung mit einem Entfernungsmesser, der an einem Beinträger mittels eines mit einem Mittelpunkt versehenen Rahmens befestigt ist, einem Mittel für eine Raumwinkelverfolgung in Richtung der Sichtlinie des Entfernungsmessgeräts, und einem Mittel zum Auslösen der Erfassung von sphärischen Koordinaten eines Punktes, der von dem Entfernungsmesser und einem digitalen Ziel angesteuert wird. Eine Reihe von Messpunkten, die für jede messbare flache polygonale Oberfläche bestimmt wird, ermöglicht die topologische und individuelle Bestimmung der Oberfläche und umfasst außerdem für jede Oberflächenkante zwei Punkte, deren Vorsprünge auf der Oberfläche in einer vorbestimmten Richtung zu der Kante gehören. Die Verarbeitungseinheit dient zum Erzeugen des digitalen Musters der Oberfläche durch Erzeugen von Segmenten und Geraden auf der Basis der sphärischen Koordinaten der erhaltenen Messpunkte und zum Berechnen der Oberfläche des digitalen Musters.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Verfahren zur Platzierung eines positionsbestimmenden Geräts auf einer Baustelle im Gebäudeinneren zur Herstellung von Sichtlinienzugang zu einer Vielzahl von Konstruktionspunkten umfasst Zugriff auf ein dreidimensionales Modell der Baustelle über ein Computersystem, wobei das Modell Koordinaten der Konstruktionspunkte auf der Baustelle enthält, die mit der positionsbestimmenden Vorrichtung zu orten sind. Zum Verfahren gehört weiterhin die Festlegung eines Orts zur Platzierung einer positionsbestimmenden Vorrichtung durch das Computersystem, an dem keinerlei Versperrungen auf der Baustelle, wie im dreidimensionalen Modell definiert, den Sichtlinienzugang der positionsbestimmenden Vorrichtung zu der Vielzahl von Konstruktionspunkten blockieren. Zum Verfahren kann weiterhin der Empfang räumlicher Daten durch das Computersystem gehören, sowie die Ableitung des dreidimensionalen Modells durch das Computersystem, basierend auf den räumlichen Daten. Die positionsbestimmende Vorrichtung kann eine Robotik-Totalstation oder eine andere solche Vorrichtung umfassen.
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Zum Verfahren kann weiterhin das Erzeugen einer Nachricht durch das Computersystem gehören, der zufolge der Sichtlinienzugang der Robotik-Totalstation auf einen oder mehrere der Konstruktionspunkte blockiert ist, sowie das Generieren eines zweiten Orts durch das Computersystem, an dem eine zweite Robotik-Totalstation aufgestellt werden könnte, so dass Sichtlinienzugang auf jeden der Konstruktionspunkte von einer oder beiden Robotik-Totalstationen gewährleistet ist.
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Zum Verfahren kann weiterhin das Erzeugen einer Nachricht durch das Computersystem gehören, der zufolge der Sichtlinienzugang der Robotik-Totalstationen auf einen oder mehrere der Konstruktionspunkte blockiert ist, sowie das Generieren zusätzlicher Orte durch das Computersystem, an denen weitere Robotik-Totalstationen aufgestellt werden könnten, so dass Sichtlinienzugang auf jeden der Konstruktionspunkte von einer oder mehreren der Robotik-Totalstationen gewährleistet ist.
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Ein Computersystem zur Ausführung dieses Verfahrens weist einen Datenspeicher zur Speicherung eines dreidimensionalen Modells einer Baustelle im Innenbereich eines Gebäudes und einen Prozessor auf, der an den Datenspeicher gekoppelt ist. Der Prozessor ist dazu konfiguriert, die einzelnen Schritte des Verfahrens auszuführen, einschließlich des Zugriffs auf das dreidimensionale Modell der Baustelle im Gebäudeinneren, der Festlegung eines Orts zur Platzierung einer positionsbestimmenden Vorrichtung auf der Baustelle sowie der Festlegung eines Orts zur Platzierung einer positionsbestimmenden Vorrichtung, an dem der Sichtlinienzugang der positionsbestimmenden Vorrichtung auf eine Vielzahl von Konstruktionspunkten auf der Baustelle im Gebäudeinneren nicht blockiert wird. Der Prozessor kann so konfiguriert sein, dass er räumliche Daten durch das Computersystem empfängt und das dreidimensionale Modell durch das Computersystem von den räumlichen Daten ableitet.
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Ein nicht-transitorisches, computerlesbares Speichermedium enthält computerlesbare Anweisungen, deren Ausführung ein Computersystem dazu veranlasst, ein Verfahren zur Ortung einer positionsbestimmenden Vorrichtung auf einer Baustelle im Inneren eines Gebäudes zu implementieren, um Sichtlinienzugang auf eine Vielzahl von Konstruktionspunkten auf der Baustelle im Gebäudeinneren herzustellen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht eines sich im Bau befindenden Gebäudes;
- 2 ist ein Blockdiagramm eines Beispielcomputersystems, eingesetzt gemäß den hierein beschriebenen Ausführungsformen;
- 3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen illustriert; und
- 4A, 4B, 4C, 4D und 4E sind Draufsichten einer im Gebäudeinneren liegenden Baustelle zur Erläuterung des Verfahrens aus 3.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt ein sich im Bau befindendes Gebäude 11. Jedes Geschoss stellt eine Baustelle im Gebäudeinneren dar, auf der verschiedene Bauteile, Komponenten und Einbauten positioniert werden müssen. Beim Auslegen des Innenraums jedes Geschosses ist es notwendig, eine Vielzahl von Konstruktionspunkten zu lokalisieren, die markieren, wo verschiedene Vorgänge durchgeführt werden bzw. wo Baukomponenten zu positionieren sind. Elektrische und Handwerkzeuge werden eingesetzt, um Befestigungsvorrichtungen, Nägel u.ä. zu installieren, sowie um verschiedene Bauteile wie Böden, Wände und Decken des Gebäudes an vorbestimmten Konstruktionspunkten zu schneiden bzw. zu bohren. Nicht elektrische Werkzeuge werden ebenfalls dazu eingesetzt, zahlreiche Funktionen zu erfüllen, wie zum Beispiel der Einsatz eines Metallscanners, um die Position von Bewehrungsstäben und -bolzen zu ermitteln.
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In der Vergangenheit war es üblich, dass Arbeiter einen zeitaufwändigen Auslegungsprozess durchlaufen mussten, um verschiedene Konstruktionspunkte, an denen Werkzeuge, u.a. Elektrowerkzeuge, einzusetzen sind, zu messen und zu markieren, bevor Arbeitsschritte wie Schneiden und Befestigen durchgeführt werden. Dieser Auslegungsprozess wurde mit dem Einsatz von Robotik-Totalstationen verbessert, die in der Lage sind, Laserstrahlen auf die Konstruktionspunkte zu richten, Oberflächen auf den Konstruktionspunkten zu beleuchten oder retroreflexive Ziele zu beleuchten, die auf der Baustelle im Gebäudeinneren zu den Konstruktionspunkten bewegt werden können. Eine Robotik-Totalstation arbeitet typischerweise mit einer Datenbank zusammen, die ein Building Information Model (Gebäudeinformationsmodell, BIM) definiert, das Gebäudegeometrie, räumliche Verhältnisse sowie die Quantitäten und Eigenschaften verschiedener Gebäude- bzw. Baukomponenten einbezieht. Obwohl die folgende Beschreibung auf dem Einsatz einer oder mehrerer Totalstationen beruht, wird man verstehen, dass dieses Verfahren auf andere Arten positionsbestimmender Vorrichtungen, die Sichtlinienzugang benötigen, um Konstruktionspunkte in einem Gebäudeinneren zu orten, ebenfalls anzuwenden ist. Beispielsweise sind positionsbestimmende Systeme erhältlich, bei denen ein Lasertransmitter mehrere, nichtparallele, fächerartige Laserstrahlen projiziert und diese Strahlen fortlaufend um einen im Allgemeinen vertikalen Zugriff rotiert. Ein Strahlsensor, der nacheinander die Beleuchtung durch jeden der fächerartigen Strahlen liest, erzeugt Ausgangssignale, die es ermöglichen, die Position des Sensors in Bezug auf die Transmitterposition zu bestimmen.
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1 zeigt Robotik-Totalstationen 18, 20, 22 und 24 in den Geschossen des sich im Bau befindlichen Gebäudes 11. Wie oben dargelegt, werden die Robotik-Totalstationen dazu eingesetzt, die Koordinaten der Konstruktionspunkte zu bestimmen, die von einer dreidimensionalen Datenbank definiert werden, wie etwa einem BIM-Modell. Jede Totalstation wird an einem vorbestimmten Punkt auf Gebäudeebene positioniert, und die Totalstation wird dann aktiviert, um ihren Laserstrahl auf einen Konstruktionspunkt oder ein Ziel auf dem Konstruktionspunkt zu richten. Eine solche Robotik-Totalstation kann zu den von Trimble Navigation Limited erhältlichen Modellen gehören, die ein oder mehrere retroreflexive Ziele verfolgen. Die Totalstation empfängt das reflektierte Licht und misst dann die Zeitspanne zwischen Aussendung und Ankunft des Strahls. Aus diesen Daten kann die Robotik-Totalstation die dreidimensionalen Koordinaten des Ziels berechnen.
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Es versteht sich, dass jede Ebene des Gebäudes zahlreiche Versperrungen enthält, wie Säulen, Wände, Rohre, Leitungen, verschiedene Arten von Ausrüstung sowie Einbauten, die den Sichtlinienzugang, den eine Robotik-Totalstation benötigt, um ihren Lichtstrahl in bestimmte Bereiche auf der jeweiligen Gebäudeebene zu senden, effektiv blockieren. Beispielsweise schirmen die Säulen 25 im obersten Stockwerk des Gebäudes einige Bereiche im obersten Stockwerk vom Referenzstrahl der Robotik-Totalstation 24 ab. Falls relevante Konstruktionspunkte in diesen abgeschirmten Bereichen liegen, könnte es notwendig sein, einen neuen Stellplatz für die Robotik-Totalstation 24 im obersten Stockwerk zu finden. Dies erfordert wiederum, dass die Robotik-Totalstation genau an dieser neuen Stelle positioniert wird, was den Auslegungsprozess verlangsamt.
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Bei dem Sofortverfahren wird diese Schwierigkeit damit behoben, dass noch vor Aufstellung und Positionierung der Robotik-Totalstation auf der Baustelle eine Position festgelegt wird, die ausgezeichneten Sichtlinienzugang zu den Konstruktionspunkten im Gebäudeinneren der Baustelle bietet, wodurch die Notwendigkeit, die Totalstation mehr als einmal aufzustellen, nach Möglichkeit eliminiert wird. Bei diesem Verfahren wird die Robotik-Totalstation auf einer Baustelle im Innenbereich eines Gebäudes platziert, um Sichtlinienzugang zu einer Vielzahl von Konstruktionspunkten auf der Baustelle im Gebäudeinneren zu bieten, indem über ein Computersystem auf ein dreidimensionales Modell der Baustelle zugegriffen wird. Zu dem Modell gehören Koordinaten von Konstruktionspunkten auf der Baustelle, die mit der Robotik-Totalstation zu lokalisieren sind. Das Verfahren sieht außerdem vor, durch das Computersystem einen Ort zur Platzierung der Robotik-Totalstation festzulegen, bei dem keine Versperrungen auf der Baustelle den Sichtlinienzugang der Robotik-Totalstation auf die Vielzahl der Konstruktionspunkte blockieren. Es versteht sich, dass je nach Geometrie der Baustelle im Gebäudeinneren und deren Versperrungen sowie je nach den Positionen der verschiedenen Konstruktionspunkte, kein einzelner Ort mit Sichtlinienzugang auf alle Konstruktionspunkte zur Verfügung steht. In solchen Fällen sieht das Verfahren vor, einen zweiten Punkt festzulegen, an dem die Robotik-Totalstation oder eine zweite Robotik-Totalstation platziert werden könnte, um Zugang zu allen Konstruktionspunkten zu gewähren. In manchen Fällen kann es notwendig sein, zusätzliche Stellplätze für die Robotik-Totaltstation bzw. -stationen bereitzustellen, um alle Konstruktionspunkte abzudecken.
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2 zeigt ein Computersystem 100, das zur Ausübung dieses Verfahrens eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass das Computersystem 100 nur als Beispiel dient und dass Ausführungsformen innerhalb einer Reihe verschiedener Computersysteme betrieben werden können, einschließlich Allzweck-Computersystemen, eingebetteten Computersystemen, Laptop-Computersystemen, Handgerät-Computersystemen und eigenständigen Computersystemen. Das Computersystem 100 weist einen Adressen-/Datenbus 101 zur Übertragung digitaler Informationen zwischen den verschiedenen Komponenten, eine Zentraleinheit (CPU) 102 zur Verarbeitung der digitalen Informationen und Anweisungen, einen flüchtigen Hauptspeicher 103, der einen flüchtigen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM) zur Speicherung der digitalen Informationen und Anweisungen umfasst, sowie einen nicht-flüchtigen Festwertspeicher (Read-only Memory, ROM) 104 zur Speicherung von Informationen und Anweisungen von eher dauerhafter Art auf.
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Das Verfahren wird vom Computersystem 100 durch Ausführung der computerlesbaren Anweisungen 120, die sich im flüchtigen Hauptspeicher 103 befinden, implementiert, was den Prozessor 102 und/oder andere Komponenten des Computersystems 100 dazu veranlasst, die Anweisungen durchzuführen. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die computerlesbaren und ausführbaren Anweisungen 120 entweder im flüchtigen Speicher 103, im Datenspeichergerät 105 oder in einem externen, nicht abgebildeten Speichergerät gespeichert werden können. Zudem kann das Computersystem 100 auch ein Datenspeichergerät 105 (z.B. ein magnetisches, optisches, Floppy- oder Bandlaufwerk o.ä.) zur Speicherung von großen Datenmengen aufweisen. Es wird darauf hingewiesen, dass das Datenspeichergerät 105 ein entfernbares Datenspeichergerät umfasst oder ein solches erhalten kann. Nicht einschränkende Beispiele eines entfernbaren Speichergeräts sind eine Digital Versatile Disk (DVD) sowie eine Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM). Man wird verstehen, dass die computerlesbaren und ausführbaren Anweisungen 120 auch auf solchen entfernbaren, computerlesbaren Speichermedien gespeichert werden können.
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Zu den Vorrichtungen, die wahlweise mit dem Computersystem 100 gekoppelt werden können, gehören eine Anzeigevorrichtung 106 zur Anzeige von Informationen für den Computerbenutzer, eine alphanumerische Eingabevorrichtung 107, wie z.B. eine Tastatur, sowie eine Cursorsteuervorrichtung 108, z.B. Maus, Trackball, Leuchtstift o.ä., zur Eingabe von Daten, zur Auswahl und für Aktualisierungen. Das Computersystem 100 kann auch einen Mechanismus zur Ausstrahlung eines akustischen Signals (nicht abgebildet) aufweisen.
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Die optionale Anzeigevorrichtung 106 kann eine Flüssigkristallvorrichtung sein, eine Kathodenstrahlröhre oder eine andere geeignete Anzeigevorrichtung zur Herstellung von graphischen Abbildungen und alphanumerischen Zeichen, die für den Nutzer erkennbar sind. Die optionale Cursorsteuervorrichtung 108 kann es dem Computerbenutzer ermöglichen, die zweidimensionale Bewegung eines sichtbaren Symbols, wie einem Cursor, auf einem Anzeigemonitor der Anzeigevorrichtung 106 zu signalisieren. Viele Implementierungen der Cursorsteuervorrichtungen 108 sind bekannt, einschließlich Trackball, Maus, Touchpad, Joystick oder Sondertasten auf der alphanumerischen Eingabevorrichtung 107, die Bewegung in eine gegebene Richtung signalisieren können. Alternativ dazu kann ein Cursor via Eingabe von der alphanumerischen Eingabevorrichtung 107 mithilfe von Sondertasten und Tastenkombinationen gelenkt oder aktiviert werden. Zudem kann der Cursor durch Eingabe von einer Reihe speziell angepasster Cursorlenkungsvorrichtungen gelenkt oder aktiviert werden.
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Außerdem kann das Computersystem 100 eine Eingabe/Ausgabe (E/A)-Signaleinheit aufweisen, z.B. eine Schnittstelle 109 als Schnittstelle zu einer Peripherievorrichtung 110, z.B. einem Computernetzwerk, Modem oder Massenspeicher. Entsprechend kann das Computersystem 100 in einem Netzwerk gekoppelt sein, beispielsweise als eine Client/Server-Umgebung, bei der eine Reihe von Clients, z.B. PCs, Arbeitsplatzrechner, tragbare Computer, Minicomputer oder Endgeräte dazu eingesetzt werden, Prozesse für die Ausführung gewünschter Arbeitsschritte ablaufen zu lassen.
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Im Folgenden wird auf 3 verwiesen, ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen illustriert. Dieses Verfahren sieht vor, eine positionsbestimmende Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Robotik-Totalstation, in einer Baustelle im Innenbereich eines Gebäudes zu platzieren, um Sichtlinienzugang auf eine Vielzahl von Konstruktionspunkten auf der Baustelle des Gebäudeinneren zu bieten. Man wird verstehen, dass andere positionsbestimmende Vorrichtungen ebenfalls unversperrten Zugang auf Konstruktionspunkte auf einer Baustelle im Gebäudeinneren erfordern, und dieses Verfahren kann auch vorteilhaft mit solchen anderen Vorrichtungen eingesetzt werden. Wie in 300 gezeigt, besteht der erste Schritt darin, über ein Computersystem auf ein dreidimensionales Modell der Baustelle im Gebäudeinneren zuzugreifen. Das Modell enthält Koordinaten der Konstruktionspunkte auf der Baustelle, die mit einer positionsbestimmenden Vorrichtung zu orten sind. Räumliche Daten können vom Computersystem empfangen werden; das dreidimensionale Modell wird vom Computersystem basierend auf den räumlichen Daten abgeleitet.
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Als nächstes, wie in 302 angezeigt, ermittelt das Computersystem einen Ort bzw. Stellplatz zur Platzierung der positionsbestimmenden Vorrichtung. Das Ziel ist, dass keine Versperrungen auf der Baustelle den Sichtlinienzugang der Robotik-Totalstation auf die Vielzahl von Konstruktionspunkte blockieren. Dies wird in 304 geprüft, und wenn keine versperrten Konstruktionspunkte vorliegen, ist der Prozess abgeschlossen. Man wird verstehen, dass es sich hierbei um eine dreidimensionale Prüfung handelt, bei der die Höhe etwaiger Versperrungen sowie die Höhe der Konstruktionspunkte bei der Festlegung der Platzierung der Totalstation in drei Dimensionen in Erwägung gezogen wird. Falls einer oder mehrere der Konstruktionspunkte blockiert sind, erzeugt das Computersystem eine Nachricht, die anzeigt, dass der Sichtlinienzugang der positionsbestimmenden Vorrichtung auf einen oder mehrere der Konstruktionspunkte versperrt ist, was dem Betreiber angezeigt wird. In 306 ermittelt das Computersystem einen zweiten Ort zur Platzierung einer positionsbestimmenden Vorrichtung. Das Ziel ist, die zweite positionsbestimmende Vorrichtung so zu platzieren, dass Sichtlinienzugang zu jedem der Konstruktionspunkte von einer oder beiden positionsbestimmenden Vorrichtungen gewährt wird. Anders gesagt, der gemeinsame Einsatz von zwei Robotik-Totalstationen oder ähnlichen Vorrichtungen stellt sicher, dass alle Konstruktionspunkte geortet werden können. Dies wird in 308 geprüft, und wenn Zugang zu allen Konstruktionspunkten mithilfe der zwei positionsbestimmenden Vorrichtungen gegeben ist, dann ist der Prozess abgeschlossen. Wenn jedoch nach wie vor einige Konstruktionspunkte von Versperrungen blockiert werden, selbst beim Einsatz von zwei positionsbestimmenden Vorrichtungen an zwei Orten, dann wird eine zusätzliche positionsbestimmende Vorrichtung an einem weiteren Ort in 310 platziert. In 312 wird nachgeprüft, ob versperrte Konstruktionspunkte vorliegen, und der Prozess wird wiederholt, bis alle Konstruktionspunkte von mindestens einer positionsbestimmenden Vorrichtung in Sichtlinie zugänglich sind.
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Dieser Prozess wird von einem Computersystem durchgeführt, wie dem Beispielsystem aus 2, wobei der Betrieb des Prozessors 102 die verschiedenen Schritte oben ausführt, basierend auf dem dreidimensionalen Modell der Baustelle im Innenbereich eines Gebäudes, das in der Speichereinheit gespeichert ist. Das dreidimensionale Modell wurde von den räumlichen, die Auslegung der Baustelle definierenden Daten, die vom Computer empfangen werden, abgeleitet. Der Betrieb des Prozessors kann von einer Reihe ausführbarer Anweisungen gesteuert werden, die in Speichereinheit 120 gespeichert sind, und die dem Computersystem auf einem nichttransitorischen, computerlesbaren Speichermedium mit computerlesbaren Anweisungen zur Verfügung gestellt werden können. Das nicht-transitorische, computerlesbare Speichermedium kann unterschiedlicher Art sein, wie oben beschrieben.
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Es wird im Folgenden auf 4A, 4B, 4C, 4D und 4E verwiesen, die Draufsichten eines Teils der Baustelle im Gebäudeinneren sind. In 4A ist eine Vielzahl von Konstruktionspunkte (TPs) zu überwachen, und zwar TP1, TP2, TP3, TP4, TP5, TP6 und TP7. Zwei mögliche Versperrungen 410 und 411 liegen vor, welche die Robotik-Totalstation 420 vom Zugang zu diesen Konstruktionspunkten über direkte Sichtlinie abhalten könnten. Wie in 4A gezeigt, kann Totalstation 420 in Position X im dreidimensionalen Modell platziert sein. Das Blickfeld von Totalstation 420 ist so ausgerichtet, dass ihr Blick auf TP1 und TP2 nicht versperrt ist, doch das Blickfeld zwischen Totalstation 420 und TP3 und TP4 wird von 410 versperrt. Es könnte auch der Fall sein, dass die Entfernungen zwischen 420 und TP5, TP6 und TP7 über den Funktionsbereich von Totalstation 420 hinausgehen. Totalstationen haben jedoch typischerweise einen Funktionsbereich, der den kompletten Innenbereich der meisten Gebäude abdeckt, mit Ausnahme der allergrößten.
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In 4B wird Station 420 in einer zweiten Position gezeigt, nämlich Position X+1. Das Blickfeld von Position X+1 auf verschiedene Konstruktionspunkte ist ebenfalls abgebildet. Es ist zu beachten, dass das Blickfeld auf TP1 nicht versperrt ist, das Blickfeld auf TP2 jedoch versperrt ist. Zusätzlich hat Station 420 ein klares Blickfeld auf TP3, TP4, TP5 und TP6, wenn sie sich in Position X+1 befindet. Die Entfernung zu TP7 geht über den Funktionsbereich der Station 420 hinaus.
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In 4C ist eine zweite Robotik-Totalstation 421 in dem dreidimensionalen Modell in Position Y platziert. Das Blickfeld von Station 421 auf verschiedene Konstruktionspunkte von Position Y ist so ausgerichtet, dass TP1 von 410 und TP7 von 411 versperrt wird. Totalstation 421 hat jedoch ein klares Blickfeld auf TP2, TP3, TP4, TP5 und TP6.
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4D zeigt die zweite Robotik-Totalstation 421 in einer zweiten Position Y+1. Das Blickfeld von Station 421 in Position Y+1 erlaubt klare Sicht auf TP3, TP4, TP5, TP6 und TP7. Das Blickfeld auf TP1 und TP2 geht jedoch über den Funktionsbereich von Station 421 hinaus, und Sichtlinienzugang auf TP1 wird in jedem Fall von 410 versperrt.
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4E illustriert Positionierungsstation 420 in Position X und Station 421 in Position Y+1. Diese Anordnung ermöglicht es dem System, alle Konstruktionspunkte mit einer oder beiden Stationen 420 und 421 zu orten. Das System kann dann Position X als Position für Station 420 und Position Y+1 als Position für Station 421 zuordnen. Wenn keine der möglichen Positionskombinationen für zwei Robotik-Totalstationen die Baustelle angemessen abdecken, wird das System zusätzliche Einsatzorte bzw. Stellplätze hinzufügen, bis das angegebene Maß von Konstruktionspunkten auf der Baustelle abgedeckt ist. Man wird verstehen, dass mehr als ein möglicher Ort bzw. Stellplatz für die Robotik-Totalstation bzw. -stationen die akzeptable Abdeckung der Baustelle gewährleisten kann. In solchen Fällen kann es sein, dass das System basierend auf verschiedenen Kriterien einen bzw. mehrere Orte vorschlägt und es dem Betreiber erlaubt, Einsatzorte nach Bedarf zu verlagern. Es ist zu beachten, dass die Darstellung des Blickfelds der Robotik-Totalstationen im dreidimensionalen Modell als Kugeln erwogen werden kann (z.B. Sichtweite und Blickfeld), wenn die Positionen zur Platzierung der Robotik-Totalstationen bestimmt werden. Die beiden zweidimensionalen Darstellungen in 4A-4E wurden gewählt, um das Verständnis zu erleichtern.
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Es können andere Anordnungen eingesetzt werden, um die Position von Konstruktionspunkten auf einer Baustelle im Gebäudeinneren zu bestimmen. Beispielsweise können zur Entfernungsmessung dienende Funksysteme eingesetzt werden, die einen relativ unversperrten Sichtlinienzugang zu Konstruktionspunkten erfordern. Andere Abwandlungen des hierin offenbarten Systems sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann das Computersystem einen Anzeigehinweis an die Totalstation senden, der angibt, welcher spezifische Konstruktionsvorgang an welchem Konstruktionspunkt zu erfolgen hat. Die gleichzeitige Beleuchtung eines Konstruktionspunkts mit dem Lichtstrahl der Totalstation und die Anzeige der an dem Konstruktionspunkt auszuführenden Aufgabe wird den Ortungs- und Markierungsprozess einer großen Anzahl von Punkten in einem Raum oder anderen Bereich des Gebäudeinneren erleichtern.
