DE9007731U1 - Measuring device for determining the position of opto-electronically representable spatial points - Google Patents
Measuring device for determining the position of opto-electronically representable spatial pointsInfo
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DR. ING. HEINRICH GEITZ PATESlTANvfofeT Ikoa K/fefeSfMitfE^iiOSTFACH 2708DR. ING. HEINRICH GEITZ PATESlTANvfofeT Ikoa K/fefeSfMitfE^iiOSTFACH 2708
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Meßeinrichtung zur Positionsbestimmung opto-elektronisch darstellbarer RaumpunkteMeasuring device for determining the position of opto-electronically representable points in space
Beim Vermessen von Raumpunkten kommt es immer darauf an, den Vektor eines zu vermessenden Punktes bzw. dessen Koordinaten in einem räumlichen Koordinatensystem zu bestimmen. Dafür müssen die dem jeweiligen Punkt zugeordneten Winkelwerte in Azimut und Elevation sowie dessen Entfernung vom Meßpunkt ermittelt werden.When measuring points in space, it is always important to determine the vector of a point to be measured or its coordinates in a spatial coordinate system. To do this, the angle values assigned to the respective point in azimuth and elevation as well as its distance from the measuring point must be determined.
Winkelmessungen der vorgenannten Art werden in aller Regel mittels Theodoliten in der Weise durchgeführt, daß ein um eine vertikale Achse drehbares und um eine horizontale Achse schwenkbares Fernrohr mit seiner Zielachse auf den zu vermessenden Raumpunkt ausgerichtet wird. Die Horizontal- und Vertikalwinkel sind dann unmittelbar ablesbar.Angle measurements of the aforementioned type are generally carried out using theodolites in such a way that a telescope that can be rotated around a vertical axis and pivoted around a horizontal axis is aligned with its aiming axis on the point in space to be measured. The horizontal and vertical angles can then be read directly.
Für Distanzmessungen werden hingegen häufig optische Entfernungsmeßgeräte verwendet, die auf dem Prinzip der Dreiecksmessung beruhen. Mittels derartiger Entfernungsmeßger^äte wird ein zu vermessendes Ziel von zwei längs einer Basislinie beabstandeten Punkten ausFor distance measurements, however, optical distance measuring devices are often used, which are based on the principle of triangular measurement. Using such distance measuring devices, a target to be measured is measured from two points spaced apart along a base line.
anvisiert und die Entfernung aus dem Basisabstand der Visierlinien und dem von diesen eingeschlossenen Winkel bestimmt.and the distance is determined from the base distance of the sighting lines and the angle enclosed by them.
Beim Vermessen von Raumpunkten mittels der oben erläuterten Meßeinrichtungen sind immer zwei getrennte Meßvorgänge erforderlich, nämlich die Bestimmung der Winkelwerte einerseits und eine Entfernungsmessung andererseits. Abgesehen davon, daß dies zeitaufwendig und umständlich ist, können sich auch angesichts der getrennten Meßvorgänge und des jeweils gesonderten Ausrichtens der Meßgeräte leicht Meßfehler einschleichen Die genannte Meßmethode ist auch nicht für Positionsmessungen bei Handhabungssystemen geeignet. When measuring points in space using the measuring devices explained above, two separate measuring processes are always required, namely the determination of the angle values on the one hand and a distance measurement on the other. Apart from the fact that this is time-consuming and laborious, measurement errors can easily creep in due to the separate measuring processes and the separate alignment of the measuring devices. The measuring method mentioned is also not suitable for position measurements in handling systems.
Es" ist aber auch schon das Vermessen von Raumpunkten mittels zweier an beabstandeten Orten aufgestellter Theodoliten bekannt, die dann die Endpunkte einer Basis bilden und auf den zu vermessenden Raumpunkt ausgerichtet werden. Eine Rechnerauswertung der an den beiden Theodoliten abgegriffenen Azimut- und Elevationswinkel liefert dann die Raumkoordinaten des Punktes.However, it is also already known to measure points in space using two theodolites set up at distances from one another, which then form the end points of a base and are aligned with the point in space to be measured. A computer evaluation of the azimuth and elevation angles measured on the two theodolites then provides the spatial coordinates of the point.
Auch dieses Verfahren hat sich als recht aufwendig insofern erwiesen, als dafür mindestens zwei Theodoliten erforderlich sind und naturgemäß deren Basisdaten vor dem Vermessen von Raumpunkten ermittelt werden müssen. Insoweit erscheint auch diese Meßmethode verbesserungsbedürftig.This method has also proven to be quite complex in that it requires at least two theodolites and, of course, their basic data must be determined before measuring points in space. In this respect, this measuring method also appears to be in need of improvement.
Durch die Erfindung soll daher eine MeßeinrichtungThe invention therefore aims to provide a measuring device
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zur Positionsbestimmung von Raumpunkten geschaffen werden, die einfacher als die vorbekannten Meßeinrichtungen handhabbar und insbesondere auch für Positionsmessungen bei Robotern oder sonstigen Handhabungssystemen brauchbar ist.to determine the position of points in space, which is easier to handle than the previously known measuring devices and is particularly useful for position measurements in robots or other handling systems.
Diese Aufgabe ist durch die Schaffung einer Meßvorrichtung der vorgenannten Zweckbestimmung gelöst, bei der ein um eine Azimut-Achse und eine Elevations-Achse bewegbarer Meßkopf mit einem Zielerfassungsgerät und einem Entfernungsmeßgerät ausgerüstet ist, deren Zielachsen präzise aufeinander ausgerüstet sind und unter einem vorbestimmten Winkel gegenüber den Bewegungsachsen des Meßkopfs verlaufen, bei der ferner jeder Beiwegungsachse ein Stellantrieb und ein Winkelgeber zugeordnet sind und die Stellantriebe und die Winkelgeber sowie das Zielerfassungsgerät und das Entfernungsmeßgerät mit einem Rechner wirkverbunden sind und schließlich ein Bediengerät mit dem Rechner verbunden ist.This object is achieved by creating a measuring device of the aforementioned purpose, in which a measuring head movable about an azimuth axis and an elevation axis is equipped with a target detection device and a distance measuring device, the target axes of which are precisely aligned with one another and run at a predetermined angle to the movement axes of the measuring head, in which an actuator and an angle sensor are assigned to each movement axis and the actuators and the angle sensors as well as the target detection device and the distance measuring device are operatively connected to a computer and finally an operating device is connected to the computer.
Kennzeichnend für die Meßeinrichtung nach der Erfindung ist somit die Zuordnung des Entfernungsmeßgerätes und der Mittel zum Bestimmen der Winkelwerte zu einem um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen bewegbaren Meßkopf, der darüber hinaus noch mit einer Einrichtung zur genauen Zielpunkterfassung ausgerüstet ist.Characteristic of the measuring device according to the invention is the assignment of the distance measuring device and the means for determining the angle values to a measuring head that can be moved about two axes running at right angles to each other and that is also equipped with a device for precise target point detection.
Mittels der Meßeinrichtung gelingt somit das präzise Vermessen von Raumpunkten mit einer Einstellung in einem Meßvorgang, indem ein zu vermessender RaumpunktUsing the measuring device, it is possible to precisely measure points in space with one setting in one measuring process by setting a point in space to be measured
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über eine opto-elektronische Bilddarstellung, etwa ein Monitorbild, anvisiert und dabei die Zielachse einer Entfernungsmeßeinrichtung auf die Visierachse und damit auf den Raumpunkt präzise ausgerichtet wird und danach die Winkelwerte des Raumpunktes in Azimut und Elevation sowie dessen Entfernung vom Ort der Messung bestimmt und aus den vorgenannten Daten die räumlichen Koordinaten des Raumpunktes bzw. dessen Vektor ermittelt werden. Dadurch ist eine wesentliche Vereinfachung in der Handhabung und eine verbesserte Meßgenauigkeit erreicht.via an opto-electronic image display, such as a monitor image, and the aiming axis of a distance measuring device is precisely aligned with the sighting axis and thus with the spatial point, and then the angle values of the spatial point in azimuth and elevation as well as its distance from the measurement location are determined and the spatial coordinates of the spatial point or its vector are determined from the aforementioned data. This significantly simplifies handling and improves measurement accuracy.
Die Einstellung des Meßkopfs unter präziser Ausrichtung des Zielerfassungsgerätes und des Entfernungsmeßgerätes auf den Zielpunkt gelingt dabei mit Hilfe des mit dem Rechner wirkverbundenen Bediengerätes, das gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung einen Zielpunktmonitor mit Zielkreuzeinblendung zum präzisen Anvisieren eines Raumpunktes und einen Datenmonitor zur Meßwertanzeige besitzt sowie für die verschiedenartigsten Funktionen mit diversen Bedientasten und Joy-Stick zum Grob- / Feinrichten versehen ist.The adjustment of the measuring head with precise alignment of the target acquisition device and the distance measuring device to the target point is achieved with the help of the control device that is operatively connected to the computer and, according to one embodiment of the invention, has a target point monitor with a target cross display for precise aiming at a point in space and a data monitor for displaying the measured values, as well as being equipped with various control buttons and a joystick for coarse/fine alignment for the most diverse functions.
Eine sinnvolle Weiterbildung sieht vor, daß bei derA meaningful further education provides that
(Hier sollen sich die ursprünglichen Beschreibungsseiten 6 bis 12 als neue Beschreibungsseiten 5 bis unverändert anschließen.)(Here the original description pages 6 to 12 should be added unchanged as new description pages 5 to .)
erfindungsgemäßen Meßeinrichtung die beiden Bewegungsachsen des Meßkopfs jeweils rechtwinklig zu den aufeinander ausgerichteten Zielachsen des Zielerfassungsgerätes und des Enfernungsmeßgerätes verlaufen.In the measuring device according to the invention, the two axes of movement of the measuring head each run at right angles to the aligned target axes of the target detection device and the distance measuring device.
Zwar können grundsätzlich die Bewegungsachsen auch unter anderen Winkeln gegenüber den Zielachsen des Zielerfassungsgerätes und des Entfernungsmeßgerätes verlaufen, aber bei einer Anordnung dieser Achsen jeweils rechtwinklig zueinander entfallen ansonsten notwendige Korrekturmaßnahmen, die vermeidbare Rechnerkapazität beanspruchen würden.In principle, the movement axes can also run at other angles to the target axes of the target acquisition device and the distance measuring device, but if these axes are arranged at right angles to each other, otherwise necessary corrective measures that would require avoidable computing capacity are eliminated.
Gleiches gilt für eine andere Weiterbildung, nach der die beiden Bewegungsachsen des Meßkopfs einander in einem Punkt schneiden.The same applies to another development, according to which the two axes of movement of the measuring head intersect each other at one point.
Ein einfacher Aufbau der Meßeinrichtung ergibt sich, wenn gemäß einer besonders wichtigen Ausgestaltung der Erfindung der Meßkopf aus einem um eine vertikal verlaufende Achse für Azimut drehbar gelagerten Rahmen und einem in diesem Rahmen um eine horizontal verlaufende Achse für Elevation schwenkbar gelagerten Träger besteht, auf dem das Zielerfassungsgerät und das Entfernungsmeßgerät angeordnet sind.A simple structure of the measuring device is obtained if, according to a particularly important embodiment of the invention, the measuring head consists of a frame which is mounted so that it can rotate about a vertical axis for azimuth and a carrier which is mounted so that it can pivot about a horizontal axis for elevation in this frame and on which the target detection device and the distance measuring device are arranged.
Bei einer derartigen Ausgestaltung hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Stellantriebe zum Verschwenken des Trägers um dessen Elevations-Achse und zum Drehen des den Träger aufnehmenden Rahmens um die Azimut-Achse dem Rahmen zugeordnet und mit der jeweiligen Achse schlupflos wirkverbunden sind. Bei diesen Wirkverbindungen kann es sich insbesondere um Zahnriementriebe handeln.In such a design, it has proven to be useful if the actuators for pivoting the carrier about its elevation axis and for rotating the frame holding the carrier about the azimuth axis are assigned to the frame and are operatively connected to the respective axis without slip. These operative connections can in particular be toothed belt drives.
Gleichfalls als vorteilhaft hat sich bei der vorgenannten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung erwiesen, wenn der Winkelgeber der Elevation-Achse in bzw. an dem den Träger aufnehmenden Rahmen und der Winkelgeber der Azimut-Achse im Bereich der Lagerung dieser letztgenannten Achse angeordnet sind.It has also proven advantageous in the aforementioned design of the measuring device according to the invention if the angle sensor of the elevation axis is arranged in or on the frame that holds the carrier and the angle sensor of the azimuth axis is arranged in the area of the bearing of this latter axis.
Ein besonders einfacher und kompakter Aufbau der Meßeinrichtung ergibt sich,.wenn nach einem anderen Weiterbildungsmerkmal das Zielerfassungsgerät und das Entfernungsmeßgerät übereinander angeordnet sind, wobei als Zielerfassungsgerät sich die Verwendung einer geeigneten Kamera als vorteilhaft erwiesen hat.A particularly simple and compact design of the measuring device is achieved if, according to another development feature, the target detection device and the distance measuring device are arranged one above the other, whereby the use of a suitable camera as the target detection device has proven to be advantageous.
Anstelle nur einer Kamera können auch zwei mit ihren Zielachsen präzise auf die Zielachse des Entfernungsmeßgerätes ausgerichtete Kameras vorgesehen sein, von denen die eine mit einer Weitwinkeloptik und die andere mit einem Teleobjektiv ausgerüstet ist. Im Interesse einer universellen Verwendbarkeit der Meßeinrichtung kann aber auch eine Zoom-Kamera zur Zielpunkterfassung eingesetzt werden.Instead of just one camera, two cameras can be provided with their target axes precisely aligned with the target axis of the distance measuring device, one of which is equipped with a wide-angle lens and the other with a telephoto lens. In the interest of universal usability of the measuring device, a zoom camera can also be used to detect the target point.
Im Rahmen der Erfindung kann auch der bzw. einer Kamera unmittelbar eine im Strahlengang angeordnete Entfernungsmeßeinrichtung zugeordnet sein. Auch kann über zwei im Winkel zueinander angeordnete Kameras in an sich bekannter Weise ein Stereobild erzeugt werden.Within the scope of the invention, a distance measuring device arranged in the beam path can also be directly assigned to the camera or a camera. A stereo image can also be generated in a known manner using two cameras arranged at an angle to one another.
Für besonders präzise Distanzmessungen hat sich die Verwendung eines Laser-Entfernungsmeßgerätes als vorteilhaft erwiesen.For particularly precise distance measurements, the use of a laser distance measuring device has proven to be advantageous.
Anhand der. beigefügten Zeichnungen sollen nachstehend eine Meßeinrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Positionsbestimmung optisch darstellbarer Raumpunkte erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:A measuring device and the method according to the invention for determining the position of optically representable points in space are explained below with reference to the attached drawings. Schematic views show:
Fig. 1 einen mit einer Entfernungsmeßeinrichtung und je einer' Kamera mit Weitwinkel- bzw. Teleoptik zur Zielerfassung ausgerüsteten Meßkopf zum Vermessen von Raumpunkten in perspektivischer Darstellung,Fig. 1 shows a measuring head equipped with a distance measuring device and a camera with wide-angle or telephoto optics for target detection for measuring spatial points in perspective view,
Fig. 2 eine Schemadarstellung des gesamten Meßsystems mit Elektronik und Bediengerät undFig. 2 a schematic representation of the entire measuring system with electronics and control unit and
Fig. 3 in einem Ausschnitt aus Fig. 2 das Bediengerät für sich allein in vergrößerter Darstellung. Fig. 3 shows an enlarged view of the control unit on its own in a section of Fig. 2.
Bei dem nachstehend anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um ein fahrzeugfest auf einem Waschroboter montierbares System zum Vermessen des Roboter fahrzeuge relativ zu einem zu reinigenden Fahrzeug.The embodiment of the invention explained below with reference to the drawing is a system that can be mounted on a washing robot for measuring the robot vehicle relative to a vehicle to be cleaned.
Der in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Meßkopf nach Fig. 1 umfaßt einen nach oben offenen gabelförmigen Rahmen 11, der um eine vertikale Achse 12 (Azimut-Achse) drehbar gelagert ist. Innerhalb des gabelförmigen Rahmens ist ein um eine horizontale Achse 14 (Elevations-Achse) schwenkbarer Träger 15 aufgenommen. Dieser Träger ist mit einer Laser-Entfernungsmeßeinrichtung 16 ausgerüstet, deren Optiken 17, 17' für den Aus- und Eintritt des Laserstrahls übereinanderliegend auf einer Seite des Trägers mit rechtwinklig zu der Azimut- und Elevations-Achse 12, 14 verlaufender Zielachse angeordnet sind. Oberseitig auf dem schwenkbar innerhalb des gabelförmigen RahmensThe measuring head, designated in its entirety by 10 according to Fig. 1, comprises a fork-shaped frame 11 that is open at the top and is mounted so that it can rotate about a vertical axis 12 (azimuth axis). Inside the fork-shaped frame there is a carrier 15 that can pivot about a horizontal axis 14 (elevation axis). This carrier is equipped with a laser distance measuring device 16, the optics 17, 17' of which for the exit and entry of the laser beam are arranged one above the other on one side of the carrier with the aiming axis running at right angles to the azimuth and elevation axes 12, 14. On the top on the pivotable inside the fork-shaped frame
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aufgenommenen Träger 15 sind nebeneinander zwei Kameras 18, 19 angeordnet, deren Zielachsen präzise mit der Zielachse der Laser-Entfernungsmeßeinrichtung 16 ausgerichtet sind. Die Kamera 18 ist mit einer Weitwinkeloptik und die Kamera 19 mit einem Teleobjektiv ausgerüstet.Two cameras 18, 19 are arranged next to one another on the carrier 15, the aiming axes of which are precisely aligned with the aiming axis of the laser distance measuring device 16. The camera 18 is equipped with a wide-angle lens and the camera 19 with a telephoto lens.
Den Aufbau der Meßeinrichtung im einzelnen zeigt die Schemadarstellung nach Fig. 2. Dabei ist anstelle der beiden Kameras 18, 19 in Fig. 1 eine Zoom-Kamera auf dem innerhalb des Rahmens 11 schwenkbar aufgenommenen Träger 15 mit der Laser-Entfernungsmeßeinrichtung angeordnet.The structure of the measuring device is shown in detail in the schematic diagram in Fig. 2. Instead of the two cameras 18, 19 in Fig. 1, a zoom camera is arranged on the carrier 15 with the laser distance measuring device, which is pivotably mounted within the frame 11.
Der den Träger 15 aufnehmende gabelförmige Rahmen umfaßt zwei parallel zueinander beabstandete Schenkel 22, 22', die durch einen untenliegenden Steg 23 miteinander verbunden sind. Von diesem Steg erstreckt sich unterseitig ein mit dem Rahmen 11 drehfest verbundener Lagerzapfen 24 fort, der innerhalb einer auf einer Steuereinheit 25 fest angeordneten Lagerung 26 drehbar aufgenommen ist. Diese Lagerung bildet zusammen mit dem Lagerzapfen 24 die Azimut-Achse 14. Der Lagerzapfen der Azimut-Achse steht mittels eines Zahnriementriebes 27 mit einer drehfest auf dem Lagerzapfen aufgenommenen Riemenscheibe 28 über ein' mit einer Abtriebsscheibe 29 versehenes Getriebe mit einem mittels eines Tachogenerators 31 gesteuerten Stellmotor 32 in schlupfloser Wirkverbindung.The fork-shaped frame that holds the carrier 15 comprises two legs 22, 22' that are spaced parallel to one another and are connected to one another by a web 23 located underneath. A bearing pin 24 that is connected to the frame 11 in a rotationally fixed manner extends from the underside of this web and is rotatably received within a bearing 26 that is fixedly arranged on a control unit 25. This bearing, together with the bearing pin 24, forms the azimuth axis 14. The bearing pin of the azimuth axis is in a slip-free operative connection by means of a toothed belt drive 27 with a pulley 28 that is rotationally fixedly mounted on the bearing pin, via a gear provided with an output pulley 29 with a servomotor 32 controlled by means of a tachogenerator 31.
Der Lagerung des innerhalb des gabelförmigen RahmensThe storage of the inside of the fork-shaped frame
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m a ♦- m a ♦-
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aufgenommenen Trägers dienen seitlich von diesem vorstehende Lagerzapfen 34, 34', die drehfest mit dem Träger verbunden und in den nach oben vorstehenden seitlichen Schenkeln 22, 22' des Rahmens drehbar gelagert sind. Die Lagerzapfen 34, 34' bilden die Elevations-Achse 14. Einer dieser Lagerzapfen steht über einen Zahnriementrieb 36 mit einer drehfest auf dem Lagerzapfen 22' angeordneten Riemenscheibe und ein mit einer Abtriebsscheibe 38 versehenen Getriebe 39 mit einem weiteren Stellmotor 40 in schlupfloser Wirkverbindung, die von einem Tachogenerator gesteuert wird.The support is supported by bearing pins 34, 34' protruding from the side, which are connected to the support in a rotationally fixed manner and are rotatably mounted in the upwardly projecting lateral legs 22, 22' of the frame. The bearing pins 34, 34' form the elevation axis 14. One of these bearing pins is in a slip-free operative connection via a toothed belt drive 36 with a pulley arranged in a rotationally fixed manner on the bearing pin 22' and a gear 39 provided with an output pulley 38 with another servo motor 40, which is controlled by a tachometer generator.
Mit der Azimut-Achse 12 und der Elevations-Achse 14 ist je ein Winkelgeber 44, 45 zur Anzeige der jeweils eingestellten Drehstellung des Rahmens 11 bzw. der Schwenklage des Trägers 15 wirkverbunden. Der Winkelgeber 44 für die Azimut-Achse 12 ist im Bereich der den Lagerzapfen 24 aufnehmenden Lagerung angeordnet, hingegen der Winkelgeber 45 für die Elevations-Achse im Bereich des den Lagerzapfen 34 des Trägers 15 lagernden Schenkels 22 des Rahmens 11.An angle sensor 44, 45 is operatively connected to the azimuth axis 12 and the elevation axis 14 to display the set rotational position of the frame 11 or the swivel position of the carrier 15. The angle sensor 44 for the azimuth axis 12 is arranged in the area of the bearing that holds the bearing pin 24, whereas the angle sensor 45 for the elevation axis is arranged in the area of the leg 22 of the frame 11 that holds the bearing pin 34 of the carrier 15.
Die Winkelgeber 44, 45 für Azimut und Elevation und die Tachogeneratoren 31, 41 sowie der Laser-Entfernungsmesser 16 und die Kamera 20 sind in geeigneter Weise über Sensorkabel 50, 50' und über am Lagerfuß 26 angeordnete Stecker 51, 51' sowie eine diesen zugeordnete Verdrahtung 52, 52' mit der Steuereinheit 25 verbunden. Die Steuereinheit nimmt in einem Elektronikgehäuse 54, auf dem die Lagerung 26 für Lagerzapfen 24 des AzimutrahmensThe angle sensors 44, 45 for azimuth and elevation and the tachogenerators 31, 41 as well as the laser rangefinder 16 and the camera 20 are connected in a suitable manner to the control unit 25 via sensor cables 50, 50' and via connectors 51, 51' arranged on the bearing base 26 and a wiring 52, 52' associated with them. The control unit is housed in an electronics housing 54 on which the bearing 26 for bearing pins 24 of the azimuth frame
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angeordnet ist, eine im einzelnen hier nicht interessierende Steuerelektronik mit Energieversorgung Netzteil, Leistungsstufen und Geschwindigkeits-Lageregelung für Azimut und Elevation auf, ferner eine Schnitt-Stellenelektronik mit externem V24-Interface, Laser-Interface, BAG-Interface, Kamera-Interface und einem Datenspeicher. In der Zeichnung sind insoweit mehrere Einschubkarten 55 und ein Datenspeicher / Floppy 56 angedeutet. Mit der Steuereinheit 25 ist über ein ebenfalls nur angedeutetes Kabel 57 das Bediengerät 60 verbunden, das mit einem Kamera-Monitor 61 in Form eines Flachbildschirms mit eingeblendetem Zielkreuz 62, einem Datenmonitor 63, diversen Bedien- und Anzeigetasten 64, 65 und einem Joy-Stick 66 zur Grob- / Feinrichtung deris arranged, a control electronics (not of interest here in detail) with power supply unit, power levels and speed-position control for azimuth and elevation, as well as an interface electronics with an external V24 interface, laser interface, BAG interface, camera interface and a data storage device. In the drawing, several plug-in cards 55 and a data storage device / floppy disk 56 are indicated. The control unit 25 is connected to the control unit 25 via a cable 57 (also only indicated), which is equipped with a camera monitor 61 in the form of a flat screen with a crosshair 62 displayed, a data monitor 63, various control and display buttons 64, 65 and a joystick 66 for coarse / fine adjustment of the
^5 als Zielerfassungsgerät dienenden Kamera 20 und damit des mit der Kamera ausgerichteten Laser-Entfernungsmessers 16 auf den Zielpunkt versehen ist.^5 camera 20 serving as a target acquisition device and thus the laser rangefinder 16 aligned with the camera is provided with the target point.
Zum Vermessen der Koordinaten eines Raumpunktes wird der Meßkopf 10 unter Sichtkontrolle durch manuelle Ansteuerung oder durch Vorgabe einer abgespeicherten Blickrichtung bis zur Erfassung des fraglichen Raumpunktes und dessen Darstellung im Monitor 61 des Bediengerätes 60 grob ausgerichtet. In Fig. 3 ist ein auf einer angedeuteten Zielmarke 70 angebrachter Raumpunkt 71 im Monitor dargestellt. Nach der Grobausrichtung wird mittels Joy-Stick eine Feinausrichtung in der Weise vorgenommen, daß ein in den Monitor eingeblendetes Fadenkreuz 62 zur Deckung mit dem Zielpunkt 71 gelangt. Die mit der Zielachse des Zielerfassungsgerätes, bei dem es sich in allerTo measure the coordinates of a point in space, the measuring head 10 is roughly aligned under visual control by manual control or by specifying a stored viewing direction until the point in space in question is detected and its display on the monitor 61 of the operating device 60. In Fig. 3, a point in space 71 attached to an indicated target mark 70 is shown on the monitor. After the rough alignment, a fine alignment is carried out using the joystick in such a way that a crosshair 62 displayed on the monitor is aligned with the target point 71. The line of sight that is aligned with the target axis of the target detection device, which is in all respects
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Regel um eine Kamera handelt, ausgerichtete Zielachse des Entfernungsmeßgerätes 16 ist dann ebenfalls präzise auf den Zielpunkt bzw. einen letzterem zugeordneten Referenzpunkt ausgerichtet. Bei der im Monitor 61 in Fig. 3 dargestellten Zielmarke 70 ist unter dem Zielpunkt 71 ein Laserreflektor 72 angeordnet, der bei der Entfernungsmessung mittels des Laser-Entfernungsmeßgerätes 16 den Laserstrahl reflektiert. Die bei der Messung ermittelten Daten kommen dann im Datenmonitor 63 zur Anzeige.The aligned target axis of the distance measuring device 16, which is usually a camera, is then also precisely aligned with the target point or a reference point assigned to the latter. In the target mark 70 shown in the monitor 61 in Fig. 3, a laser reflector 72 is arranged under the target point 71, which reflects the laser beam when the distance is measured using the laser distance measuring device 16. The data determined during the measurement are then displayed in the data monitor 63.
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber (45)8. Measuring device according to one of claims 5 to 7,
characterized in that the angle sensor (45)
gekennzeichnet durch die Ubereinanderanordnung des Zielerfassungsgerätes (18,19,20) und des Entfernungsmeßgerätes (16). 9. Measuring device according to one of claims 1 to 8,
characterized by the superimposed arrangement of the target detection device (18,19,20) and the distance measuring device (16).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE9007731U DE9007731U1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Measuring device for determining the position of opto-electronically representable spatial points |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9007731U DE9007731U1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Measuring device for determining the position of opto-electronically representable spatial points |
| DE19904032657 DE4032657A1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | METHOD AND MEASURING DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF SPACE POINTS |
Publications (1)
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|---|---|
| DE9007731U1 true DE9007731U1 (en) | 1994-11-10 |
Family
ID=25897717
Family Applications (1)
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| DE9007731U Expired - Lifetime DE9007731U1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Measuring device for determining the position of opto-electronically representable spatial points |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1314959A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Leica Geosystems AG | Electronic display and control device for a measuring instrument |
| WO2004036145A1 (en) * | 2002-10-12 | 2004-04-29 | Leica Geosystems Ag | Electronic display and control device for a measuring device |
| US6873407B2 (en) | 2002-05-27 | 2005-03-29 | Trimble Jena Gmbh | Multiple beam path surveying instrument |
| US7339611B2 (en) | 2000-05-20 | 2008-03-04 | Trimble Jena Gmbh | Method and arrangement for carrying out an information flow and data flow for geodetic instruments |
| US7633610B2 (en) | 2003-03-21 | 2009-12-15 | Leica Geosystems Ag | Method and device for image processing in a geodetic measuring instrument |
| DE10020986B4 (en) * | 2000-04-28 | 2010-02-04 | Trimble Jena Gmbh | Telescope for geodetic devices, in particular for video tachymeters |
| EP2557392A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | Leica Geosystems AG | Measuring device and method with a scalable targeting functionality based on the alignment of a remote control unit |
-
1990
- 1990-10-15 DE DE9007731U patent/DE9007731U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10020986B4 (en) * | 2000-04-28 | 2010-02-04 | Trimble Jena Gmbh | Telescope for geodetic devices, in particular for video tachymeters |
| US7339611B2 (en) | 2000-05-20 | 2008-03-04 | Trimble Jena Gmbh | Method and arrangement for carrying out an information flow and data flow for geodetic instruments |
| DE10066379B4 (en) * | 2000-05-20 | 2008-07-10 | Trimble Jena Gmbh | Method and device for realizing an information and data flow for geodetic devices |
| EP1314960A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Leica Geosystems AG | Electronic display and control device for a measuring instrument |
| EP1314959A1 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Leica Geosystems AG | Electronic display and control device for a measuring instrument |
| US6873407B2 (en) | 2002-05-27 | 2005-03-29 | Trimble Jena Gmbh | Multiple beam path surveying instrument |
| US7145648B2 (en) | 2002-05-27 | 2006-12-05 | Trimble Jena Gmbh | Multiple beam path surveying instrument |
| US7342650B2 (en) | 2002-10-12 | 2008-03-11 | Leica Geosystems Ag | Electronic display and control device for a measuring device |
| WO2004036145A1 (en) * | 2002-10-12 | 2004-04-29 | Leica Geosystems Ag | Electronic display and control device for a measuring device |
| US7633610B2 (en) | 2003-03-21 | 2009-12-15 | Leica Geosystems Ag | Method and device for image processing in a geodetic measuring instrument |
| EP2557392A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | Leica Geosystems AG | Measuring device and method with a scalable targeting functionality based on the alignment of a remote control unit |
| WO2013020845A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Leica Geosystems Ag | Surveying appliance and method having a targeting functionality which is based on the orientation of a remote control unit and is scalable |
| US9377303B2 (en) | 2011-08-11 | 2016-06-28 | Leica Geosystems Ag | Surveying appliance and method having a targeting functionality which is based on the orientation of a remote control unit and is scalable |
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