NL1036517C2

NL1036517C2 - Inrichting en werkwijze voor het uitzetten van contouren of werken en een meetinrichting en aanwijsinrichting ingericht voor gebruik hierbij.

Info

Publication number: NL1036517C2
Application number: NL1036517A
Authority: NL
Inventors: Dick Teune
Original assignee: Holding Prodim Systems B V
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2010-08-10
Also published as: NL1037693C2; DE102010007159A1; NL1037693A; US8457917B2; US20100198543A1

Description

Korte aanduiding: Inrichting en werkwijze voor het uitzetten van contouren of werken en een meetinrichting en aanwijsinrichting ingericht voor gebruik hierbij.

5 BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het in een ruimte uitzetten van contouren of werken, zoals bouwwerken waaronder begrepen woningen, fabrieken en dergelijke, kunstwerken zoals bruggen, viaducten, en dergelijke, alsmede de aanleg van wegen en straten, landschapsparken, maar 10 ook de positie van wanden en contouren van ramen, deuren, schachten, de loop van leidingen en kokers in een gebouw of voor een riolering of afwatering naast een weg en dergelijke.

Al deze contouren of werken worden in de praktijk aan de hand van diverse bouwtekeningen voorbereid en aan de hand waarvan de desbetreffende 15 contouren en/of werken in een driedimensionale ruimte moeten worden uitgezet voor het realiseren daarvan.

Traditioneel wordt hiervoor gebruikgemaakt van optische of laser-gestuurde meetapparatuur, meetlinten en dergelijke, waarbij aan de hand van één of meer referentiepunten in de ruimte, zoals bijvoorbeeld door een landmeetkundige 20 dienst uitgezette piketpalen, de contour of het werk in de ruimte wordt gemarkeerd.

De traditionele manier voor het uitzetten van contouren of werken met behulp van een optisch waterpasinstrument, baak en meetlint is in de praktijk tijdrovend, in het bijzonder bij het uitzetten van niet rechte contouren en bij werken met hoogteverschillen en doordat tenminste twee personen met specialistische 25 kennis noodzakelijk zijn daardoor ook kostbaar.

Met behulp van lasergestuurde waterpasinstrumenten, waarbij door middel van een roterende of volgende laserbundel een horizontaal meetvlak of referentievlak wordt gevormd, kan de afstand van een in het meetvlak gelegen, verplaatsbaar prisma volautomatisch worden bepaald, waardoor het uitzetten in 30 wezen door een enkele persoon kan worden uitgevoerd, hetgeen kostenbesparend is.

Uit de gepubliceerde Amerikaanse octrooiaanvrage US 2008/0074638 is een lasergestuurd meetsysteem voor het uitzetten van contouren of werken bekend, voorzien van een aanwijsinrichting, via welke aan een gebruiker 1036517.

2 aanwijzingen worden gegeven voor het in het horizontale meetvlak of referentievlak plaatsen van het prisma overeenkomstig een uit te zetten contour of werk. Hiermee kunnen gemakkelijk punten van een contour of werk in het meetvlak worden uitgezet. De aanwijsinrichting voorziet de gebruiker van aanwijzingen voor het op 5 een gewenste positie, volgens de uit te zetten contour of het uit te zetten werk, in het meetvlak plaatsen van het prisma.

Hoogteverschillen in een contour of werk ten opzichte van het horizontale meetvlak of referentievlak moeten in principe op de traditionele manier met behulp van bijvoorbeeld een meetlint of meetlat ten opzichte van het, in het 10 horizontale meetvlak gelegen prisma worden bepaald.

Evenals het gebruik van de traditionele optische meettechnieken is het uit de genoemde Amerikaanse octrooiaanvrage bekende lasergestuurde meetsysteem inherent tweedimensionaal, omdat gewerkt moet worden vanuit een horizontaal meetvlak. Met name het uitzetten van complexe contouren in een 15 verticaal, schuin of gekromd vlak en het uitzetten van werken met relatief veel hoogteverschillen blijft daarom een tijdrovende bezigheid.

Aan de uitvinding ligt derhalve de opgave ten grondslag een inrichting en werkwijze aan te geven waarmee het uitzetten van contouren of werken wordt vergemakkelijkt en efficiënter kan plaatsvinden dan met de bekende optische 20 of lasergestuurde meetapparatuur zoals bovenbeschreven.

In een eerste aspect verschaft de uitvinding een inrichting voor het uitzetten van contouren of werken, omvattende een computergestuurde meet-inrichting voor het meten van de positie van een verplaatsbare meettaster en een met de meetinrichting gekoppelde aanwijsinrichting voor het geven van 25 aanwijzingen voor het positioneren van de meettaster voor het verkleinen van een verschil tussen de gemeten positie van de meettaster en een gewenste positie van de meettaster overeenkomstig een uit te zetten contour of werk, met het kenmerk, dat de meetinrichting is voorzien van meetmiddelen voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de ruimtelijke positie van de meettaster en waarbij de 30 aanwijsinrichting is voorzien van middelen voor het geven van aanwijzingen voor het in drie onafhankelijke richtingen verplaatsen van de meettaster op basis van het verschil tussen de gemeten ruimtelijke positie van de meettaster en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk.

3

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag dat het uitzetten van contouren en/of werken welke zich in een driedimensionale ruimte uitstrekken eenvoudiger, makkelijker en daardoor efficiënter kan plaatsvinden bij gebruik van een meetinrichting waarmee direct de ruimtelijke positie van een meettaster kan 5 worden gemeten. Daarmee is het dan mogelijk om de meettaster op een ruimtelijke positie te plaatsen die overeenkomt met een punt van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijke werk, zonder aanvullende hoogtemetingen ten opzichte van een horizontaal meetvlak of dergelijke.

Doordat de positie van de meettaster direct in drie onafhankelijk 10 coördinaten wordt gemeten en doordat het verschil tussen de momentane positie van de meettaster en de gewenste positie van de meettaster direct in drie ruimtelijke coördinaten beschikbaar is, kan een gebruiker gemakkelijk en snel efficiënt naar een gewenste positie van de meettaster worden geleid. Hierdoor is het niet noodzakelijk dat de gebruiker over specialistische kennis dient te beschikken om de 15 gegeven aanwijzingen ten opzichte van een meetvlak te interpreteren. Evenmin hoeft een gebruiker geen kennis te bezitten omtrent het bijvoorbeeld uitvoeren van hoogtemetingen van de meettaster en hoeft de gebruiker geen voorkennis te hebben van de uit te zetten contour of het werk en hoeft dus zelfs geen constructietekeningen of bouwtekeningen te kunnen lezen.

20 De inrichting volgens de uitvinding maakt het dus mogelijk om ruimtelijke contouren of ruimtelijke werken door niet-specialistische gebruikers te laten uitzetten. Begrepen zal worden dat hierdoor een verdere kostenbesparing kan worden bereikt. Omdat ook geen aanvullende positiebepaling van de meettaster anders dan gemeten door de meetinrichting noodzakelijk is, kan met de inrichting 25 volgens de uitvinding, in vergelijkbare situaties, een enkele gebruiker aanzienlijk sneller werken dan met de bekende werkwijze waarin gebruik wordt gemaakt van lasergestuurde waterpasmeetapparatuur met een horizontaal referentievlak.

Een meetinrichting voor gebruik in de inrichting volgens de uitvinding voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van de 30 meettaster is op zichzelf bekend uit het Europese octrooi 1 226 401 ten name van aanvraagster. Deze meetinrichting is opgebouwd uit een basiseenheid en de verplaatsbare meettaster is via een koord of draad en een ruimtelijk draaibaar ondersteunde langwerpige arm met in de basiseenheid opgenomen meetmiddelen gekoppeld. Deze meetmiddelen zijn voorzien van opnemers voor het meten van de 4 lengte of lengteverandering van het koord of de draad en rotatie van de arm in twee vrijheidsgraden en met de opnemers gekoppelde computergestuurde verwerkings-middelen voor het tot positiegegevens verwerken van door de opnemers afgegeven meetsignalen en voor het op een communicatie-interface beschikbaar stellen van de 5 positiegegevens.

Deze meetinrichting wordt door aanvraagster onder de merknaam Proliner® in de handel gebracht. De Proliner® kan de ruimtelijke positie van afzonderlijke punten met hoge snelheid en hoge nauwkeurigheid meten, De meetinrichting bezit handzame afmetingen en kan binnen een mum van tijd worden 10 geïnstalleerd en is bijzonder gebruiksvriendelijk. Met de meetinrichting kunnen grote afstanden direct en met een hoge nauwkeurigheid worden gemeten en bij gebruik in de inrichting volgens de uitvinding kunnen ruimtelijke werken en ruimtelijke contouren voor bijvoorbeeld ramen, deuren, schachten, kokers, sleuven en de loop van leidingen en kokers en de plaats van wanden, plafonds en dergelijke zeer 15 nauwkeurig worden uitgezet, ongeacht de vorm van het vlak of de ruimte waarin het betreffende werk of de betreffende contour moet worden uitgezet.

Wanneer het gebruik van de met een koord of draad aan de basiseenheid verbonden meettaster bezwaarlijk of niet mogelijk is, kan met voordeel gebruik worden gemaakt van een meetinrichting voor het in drie onafhankelijke 20 coördinaten meten van de ruimtelijke positie van een meettaster, zoals beschreven in de niet-voorgepubliceerde Europese octrooiaanvrage 08014640.0 van aanvraagster, met als titel "Apparatus and method for measuring spatial coordinates”.

Deze meetinrichting omvat een draagbare basiseenheid, waarbij de 25 meetmiddelen in de basiseenheid zijn opgenomen en zijn uitgerust met een optische zendontvanger voor het afgegeven en ontvangen van door de meettaster gereflecteerde gepulste optische straling voor het uitvoeren van “time-of-flight” (TOF) afstandsmetingen voor de meettaster en met optische oriëntatiebepalings-middelen voor het bepalen van de oriëntatie van de verplaatsbare meettaster. De 30 meetmiddelen omvatten verder met de optische zendontvanger en de optische oriëntatiebepalingsmiddelen gekoppelde computergestuurde verwerkingsmiddelen voor het tot positiegegevens verwerken van door de zendontvanger en de oriëntatiebepalingsmiddelen afgegeven meetsignalen en voor het op een communicatie-interface beschikbaar stellen van de gemeten positiegegevens.

5

Andere, voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de ! ruimtelijke positie van een meettaster en voor toepassing in de inrichting volgens de uitvinding geschikte meetinrichtingen, kunnen gebaseerd zijn op triangulatielaser-systemen, interferometrische meetsystemen, andere dan gepulste TOF-5 meetsystemen of optisch, akoestisch of mechanisch werkende meetsystemen. Door het meten met een koord of draad is de Proliner® ongevoeliger voor omgevingsinvloeden en fluctuaties in omgevingsinvloeden dan bijvoorbeeld optische en lasergestuurde meetsystemen.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de aanwijsinrichting in 10 de meetinrichting opgenomen.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de aanwijsinrichting communicatief met de meetinrichting gekoppeld en ten opzichte van de meetinrichting verplaatsbaar.

In een weer verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de 15 meetinrichting voorzien van opslagmiddelen voor het hierin laden van data representatief voor een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk en rekenmiddelen voor het berekenen van het verschil tussen de door de meetmiddelen gemeten ruimtelijke positie van de meettaster en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig de geladen data van de uit te 20 zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijke werk.

In een nog verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, waarin de aanwijsinrichting communicatief met de meetinrichting is gekoppeld, is de aanwijsinrichting voorzien van opslagmiddelen voor het hierin laden van data van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk en 25 rekenmiddelen voor het berekenen van het verschil tussen de door de meetmiddelen gemeten ruimtelijke positie van de meettaster en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig de geladen data van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijke werk.

In de boven genoemde weer verdere uitvoeringsvorm kan met 30 voordeel gebruik worden gemaakt van de reeds in een meetinrichting aanwezige opslagmiddelen en computergestuurde rekenmiddelen, zoals een microprocessor of dergelijke.

De bovengenoemde nog verdere uitvoeringsvorm voorziet daarin, dat de data voor het uitzetten van de contour of het werk in de aanwijsinrichting 6 worden geladen. Doordat de aanwijsinrichting en de meetinrichting communicatief met elkaar zijn gekoppeld, kan de berekening van het verschil tussen de momentane positie van de meettaster en de gewenste positie worden uitgevoerd door rekenmiddelen in de aanwijsinrichting. De meetinrichting als zodanig hoeft dan 5 niet te worden aangepast, zodat met voordeel gebruik kan worden gemaakt van in de handel verkrijgbare meetinrichtingen met gebruikelijke software voor het in drie onafhankelijke ruimtelijke coördinaten meten van de positie van de meettaster.

De aanwijsinrichting kan in wezen elke geschikte vorm hebben voor het aan een gebruiker geven van verplaatsingsaanwijzingen voor het op een 10 gewenste ruimtelijke positie plaatsen van de meettaster. De aanwijsinrichting kan bijvoorbeeld geheel audio gestuurd werken, waarbij tonen van verschillende frequentie of duur of ritme dan wel gesproken teksten aanwijzingen geven omtrent het in drie richtingen verplaatsen van de meettaster. In een optische uitvoeringsvorm kan gewerkt worden met lampen of lampentableaus of Light 15 Emitting Diodes LED’s, met richtingspijlen waarvan de vorm of weergave verandert afhankelijk van de af te leggen verplaatsingsafstand of bijvoorbeeld met eenvormige pijlen aangevuld met afstanden in een ruimtelijk coördinatensysteem. Bij een verplaatsbare aanwijsinrichting kan ook gewerkt worden met vibratie- of trillingsmiddelen, die bijvoorbeeld een van de richtingaanwijzingen afhankelijk 20 vibratie produceren.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, zijn de weergeefmiddelen van de aanwijsinrichting voorzien van een display voor het in relatie tot een afbeelding van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk op het display geven van de aanwijzingen. Op een dergelijk 25 display kan met voordeel ook de momentane gemeten positie van de meettaster worden weergegeven, bijvoorbeeld in de vorm van een kruis, bol of dergelijke.

Door de data van de uit te zetten contour of het werk in de aanwijsinrichting te laden, kunnen de aanwijzingen voor het verplaatsten van de meettaster direct worden weergegeven in een afbeelding van de ruimte waarin de contour moet 30 worden uitgezet of het werk dat moet worden uitgezet. Dit verhoogt het gebruiksgemak van de inrichting nog verder, doordat de gebruiker een duidelijk beeld krijgt van de uit te zetten contour of het werk in relatie tot de ruimte waarin hij of zij zich bevindt. De verplaatsingsinformatie voor de meettaster kan daarbij ook impliciet volgen uit de aftand van de op het display weergegeven momentane positie 7 van de meettaster en de op het display weergegeven uit te zetten contour of het werk.

Opgemerkt wordt dat de aanwijzingen niet noodzakelijkerwijs in hetzelfde coördinatenstelsel hoeven te worden weergegeven als waarin de data van 5 de uit te zetten contour of het uit te zetten werk zijn opgemaakt. Dat wil zeggen, de data kunnen bijvoorbeeld aan een cartesisch coördinatenstelsel refereren, terwijl de aanwijzingen of de afbeelding van de contour of het werk op de aanwijsinrichting in bijvoorbeeld cilindercoördinaten worden weergegeven of hieraan refereren of omgekeerd. Cilindercoördinaten zijn bijvoorbeeld handig bij het uitzetten van 10 contouren in tunnels of dergelijke.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de weergeefmiddelen van de aanwijsinrichting derhalve ingericht voor het in een te kiezen coördinatenstelsel geven van de aanwijzingen.

Om het uitzetten nog verder te vergemakkelijken, voorziet de 15 uitvinding in een uitvoeringsvorm daarin, dat de aanwijzingen worden weergegeven in een tweedimensionale deelrepresentatie van een uit te zetten contour of werk.

In het bovengenoemde voorbeeld van het uitzetten van een contour op bijvoorbeeld een gekromde wand van een tunnel, wordt het uitzetten vergemakkelijkt indien de betreffende tunnelwand als een plat vlak wordt 20 gerepresenteerd, omdat de gebruiker als hij of zij voor een dergelijke wand staat, deze wand als een plat vlak waarneemt.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn de weergeefmiddelen daarbij ingericht voor het in twee onafhankelijke richtingen in de tweedimensionale deelrepresentatie geven van aanwijzingen voor het 25 verplaatsen van de meettaster. Let wel, de meetinrichting meet de verplaatsingen van de meettaster in drie onafhankelijke coördinaten, terwijl de aanwijzingen voor het door een gebruiker verplaatsen van de meettaster voor het bijvoorbeeld uitzetten van een contour op de tweedimensionale deelrepresentatie in twee onafhankelijke richtingen worden gegeven.

30 De aanwijsinrichting kan, overeenkomstig de uitvinding, zodanig zijn ingericht dat een omschakeling van bijvoorbeeld een driedimensionale weergave naar een tweedimensionale deelrepresentatie automatisch plaatsvindt, bijvoorbeeld bij het door de meettaster bereiken van een in de geladen data van de uit te zetten contour of het werk opgenomen omschakelpunt.

δ

In een weer verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de aanwijsinrichting voorzien van signaleringsmiddelen, zoals bijvoorbeeld optische, akoestische of vibrerende signaleringsmiddelen, voor het aan de gebruiker signaleren wanneer het berekende verschil onder een voorafbepaalde 5 drempelwaarde ligt. Deze drempelwaarde kan bijvoorbeeld worden gekozen in overeenstemming met de meettolerantie van de meetinrichting dan wel de voor een bepaald project, dat wil zeggen een uit te zetten contour of werk, gewenste tolerantie. Wanneer het berekende verschil onder de voorafbepaalde drempelwaarde ligt, kan dan worden aangenomen dat de momentane positie van de 10 meettaster overeenkomt met de gewenste positie van de meettaster.

Wanneer de momentane positie van de meettaster overeenkomt met de gewenste positie, kan de inrichting automatische een nieuwe gewenste positie van de meettaster genereren, overeenkomstig de uit te zetten contour of het werk.

15 In een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de aanwijsinrichting voorzien van middelen voor het bevestigen van een bereikte positie en middelen voor het selecteren van een gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijk werk. Het bevestigen en selecteren van een ruimtelijke positie van de 20 meettaster kan bijvoorbeeld plaatsvinden door het bedienen van een harde of zachte (software) toets(en) op de aanwijsinrichting en bij voorkeur door het bijvoorbeeld in een, op een display van de aanwijsinrichting weergegeven afbeelding van de contour of het werk aanwijzen van een betreffende positie, bijvoorbeeld door middel van een cursor of fysiek op het display met behulp van een 25 aanraakpen of dergelijke, zoals op zichzelf in de stand van de techniek bekend. De aanwijsinrichting kan zodanig worden uitgevoerd dat bijvoorbeeld eerst een bevestiging noodzakelijk is alvorens een nieuwe positie kan worden geselecteerd.

Voor het onderling uitwisselen van gegevens tussen de meetinrichting en een communicatief hiermee gekoppelde aanwijsinrichting wordt in 30 een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvoeringsvorm gebruikgemaakt van draadloze communicatiemiddelen, waarbij elke op zichzelf bekende draadloze communicatietechniek voor korte afstand kan worden toegepast, zoals bijvoorbeeld bekend onder de naam bluetooth, van infrarood-communicatie, etc.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn 9 de meettaster en de aanwijsinrichting tot één verplaatsbaar geheel gecombineerd. Dit heeft als voordeel dat de gebruiker slechts één hand hoeft te gebruiken voor het verplaatsen van de meettaster en het bedienen van de aanwijsinrichting. De andere hand is dan vrij voor het ondersteuning door de gebruiker, bijvoorbeeld op moeilijk 5 bereikbare plaatsen, of voor het plaatsen van fysieke markeringen, zoals krijt- of verfstrepen of stippen, het plaatsen van paaltjes e.d. voor de uit te zetten contour of het werk.

In een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding waarin de meettaster en de aanwijsinrichting tot één verplaatsbaar geheel zijn 10 gecombineerd, zijn ook de meetmiddelen in de aanwijsinrichting opgenomen en zijn de meetmiddelen ingericht voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van de meettaster ten opzichte van een vast opgestelde basiseenheid.

De meetmiddelen zijn dan bijvoorbeeld opgebouwd zoals boven beschreven in relatie tot de niet-voorgepubliceerde Europese octrooiaanvrage van 15 aanvraagster, waarbij de basiseenheid dan is ingericht voor het reflecteren van door de meetinrichting uitgezonden gepulste optische straling en voor het bepalen van de oriëntatie van de meetinrichting ten opzichte van deze basiseenheid.

Opgemerkt wordt dat de uitvinding ook een combinatie omvat waarin de meetmiddelen in de aanwijsinrichting zijn opgenomen en de meettaster 20 afzonderlijk verplaatsbaar is.

De uitvinding voorziet verder in een werkwijze voor het uitzetten van contouren of werken met een inrichting omvattende een computergestuurde meetinrichting voor het in een meetcoördinatenstelsel meten van de positie van een verplaatsbare meettaster en een met de meetinrichting gekoppelde aanwijsinrichting 25 voor het geven van aanwijzingen voor het positioneren van de meettaster voor het verkleinen van een verschil tussen de gemeten positie van de meettaster en een gewenste positie van de meettaster overeenkomstig een uit te zetten contour of werk, gekenmerkt door de stappen van het: a) laden van data representatief voor een uit te zetten ruimtelijke 30 contour of ruimtelijk werk in een globaal coördinatenstelsel, welke data tenminste drie bekende onafhankelijke ruimtelijke referentieposities omvat, b) kalibreren van het meetcoördinatenstelsel, c) berekenen van coördinaat-transformatiewaarden voor het transformeren van posities tussen het globale coördinatenstelsel en het 10 meetcoördinatenstelsel, d) selecteren, uit de geladen data, van een punt van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk als gewenste ruimtelijke positie van de meettaster, 5 e) meten van de momentane ruimtelijke positie van de meettaster in drie onafhankelijke coördinaten, f) berekenen van het verschil tussen de gemeten momentane ruimtelijke positie en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster, overeenkomstig de berekende coördinaat-transformatiewaarden, 10 g) weergeven van het berekende verschil in de vorm van aanwijzingen met behulp van de aanwijsinrichting, voor het in drie onafhankelijke richtingen verplaatsen van de meettaster, h) herhalen van de stappen e) tot en met g) tot dat het verschil onder een voorafbepaalde drempelwaarde ligt, en 15 i) herhalen van de stappen d) tot en met h) voor verschillende punten van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijk werk.

De uit te zetten ruimtelijke contour of het uit te zetten ruimtelijke werk wordt door een constructeur of architect in een voor het betreffende project geschikt coördinatenstelsel uitgezet, bijvoorbeeld een cilindercoördinatenstelsel 20 voor het bouwen van een tunnel. Het coördinatenstelsel waaraan de te laden data refereren wordt hierin het globale coördinatenstelsel genoemd.

De meetinrichting meet de ruimtelijke positie van de meettaster, afhankelijk van de constructie van de meetinrichting, in bijvoorbeeld een bolcoördinatenstelsel. Het coördinatenstelsel waarin de meetinrichting meet wordt 25 hierin het meetcoördinatenstelsel genoemd.

Voor kalibratiedoeleinden is het noodzakelijk om het meetstelsel te kalibreren met in de geladen data vervatte, bekende onafhankelijke ruimtelijke referentieposities. In wezen dient de positie van de meettaster hiertoe op drie onafhankelijke referentieposities te worden gemeten. Het is echter mogelijk om dit 30 aantal te verminderen, wanneer de meetinrichting middelen bezit waarmee deze bijvoorbeeld horizontaal of verticaal kan worden uitgericht, al dan niet geautomatiseerd middels geschikte sensoren, in een situatie waarin bijvoorbeeld een deel van een uit te zetten werk of contour ook in een horizontaal of verticaal vlak valt. Ook kan de meetinrichting bijvoorbeeld zodanig zijn uitgevoerd, dat met 11 behulp van in de meetinrichting opgenomen sensoren een bijvoorbeeld horizontaal en/of verticaal referentievlak wordt bepaald, waarbij het meetcoördinatenstelsel in de verwerkingssoftware wordt vastgelegd aan een op deze wijze bepaald referentievlak.

5 Met behulp van op zichzelf bekende trigoniometrische relaties kan dan een transformatie worden berekend van de gemeten referentiepositie of posities in het meetcoördinatenstelsel naar de bekende referentiepositie of posities in het globale coördinatenstelsel. Met de hieruit berekende coördinaattransformatie-waarden kan elke punt van een contour of werk in het globale coördinatenstelsel 10 worden gerelateerd aan een overeenkomstig punt in het meetcoördinatenstelsel en omgekeerd, ongeacht het type coördinatenstelsel waarin de geladen data zijn vervat en het type coördinatenstelsel waarin de meetinrichting meet. De referentieposities dienen onafhankelijk te zijn, dat wil zeggen deze dienen een driedimensionale ruimte op te spannen.

15 Begrepen zal worden dat wanneer de geladen data en de meetinrichting in dezelfde coördinatenstelsel werken, bijvoorbeeld cartesisch, de coördinaat-transformatiewaarden door een driedimensionale vector worden gerepresenteerd die de oorsprong van de beide coördinatenstelsel op elkaar afbeeldt. Voor elke afzonderlijke coördinaat van het stelsel is de betreffende 20 coördinaat-transformatiewaarde dan een afstand die moet worden afgetrokken van of opgeteld bij de betreffende coördinaat van een positie in het globale stelsel om op de overeenkomstige positie in het meetstelsel te komen, of omgekeerd.

Omwille van de nauwkeurigheid en afhankelijk van de complexiteit en omvang van de uit te zetten contour of het uit te zetten werk, kan het 25 noodzakelijk zijn om gedurende het uitzetten van een contour of werk de basiseenheid van de meetinrichting een aantal keren aan de hand van verschillende referentieposities te plaatsen.

Voor een deskundige zal het duidelijk zijn dat een aantal stappen in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd zoals bovengenoemd. Bijvoorbeeld 30 stappen c) en d) kunnen worden omgewisseld maar ook de stappen d) en e) kunnen worden omgewisseld, etcetera.

Een gebruiker zal, nadat de referentiemeting of referentiemetingen zijn uitgevoerd, via de aanwijsinrichting naar een gewenste positie van de meettaster worden geleid, waarbij tijdens het verplaatsen van de meettaster de 12 momentane positie hiervan wordt gemeten en op basis van het berekende verschil tussen de momentane positie en de gewenste positie van de meettaster, via de aanwijsinrichting aan de gebruiker in drie richtingen aanwijzingen worden gegeven voor het verplaatsen van de meettaster. Zodra het berekende verschil onder een 5 voorafbepaalde drempelwaarde ligt, zoals in het voorgaande uiteengezet, kan aan de gebruiker een zichtbare, hoorbare of voelbare signalering worden verschaft op grond waarvan de gebruiker dan een markering in de ruimte kan aanbrengen, zoals bijvoorbeeld een piketpaal, een krijt- of verfstreep of anderszins, om het overeenkomstig de uit te zetten contour of het werk bepaalde positie in de ruimte te 10 markeren. Deze stappen worden zo vaak herhaald totdat de contour of het werk overeenkomstig de gewenste nauwkeurigheid is uitgezet.

De ruimtelijke contour of het ruimtelijk werk worden puntsgewijs uitgezet. De stap van het selecteren van een punt van de uit te zetten ruimtelijke contour of het werk kan door de meetinrichting automatisch worden uitgevoerd 15 zodra het berekende verschil tussen de momentane positie en de gewenste positie van de meettaster onder een voorafbepaalde drempel is. In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het selecteren van een nieuwe gewenste positie van de meettaster vanaf de aanwijsinrichting uitgevoerd. Hierbij kan de gebruiker bijvoorbeeld kiezen uit een aantal vooraf geprogrammeerde posities of de 20 nieuwe positie volledig zelf bepalen. In beide gevallen kan volgens de uitvinding verder daarin zijn voorzien, dat de gebruiker eerst het bereiken van de gewenste positie van de meettaster aan de meetinrichting dient te bevestigen, waarna een nieuwe positie kan worden geselecteerd.

Voor het door een gebruiker bevestigen en selecteren van een 25 positie van de meettaster kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van harde of zachte (software) toetsten, cursorsturing op een display, een aanraakpen of aanwijspen, etc. zoals boven reeds genoemd.

Bij voorkeur wordt het verschil van de momentane positie van de meettaster en de gewenste positie daarvan quasi continu gemeten, zodat een 30 gebruiker op quasi-continue wijze naar een gewenste positie wordt geleid voor het plaatsen van de meettaster. De richtingen waarin de gebruiker door de aanwijsinrichting worden geleid kunnen in elk gewenst coördinatenstelsel worden verschaft, hierin het aanwijscoördinatenstelsel genoemd, onafhankelijk van het globale coördinatenstelsel en onafhankelijk van het meetcoördinatenstelsel. Bij 13 voorkeur wordt het aanwijscoördinatenstelsel zodanig gekozen dat dit voor de gebruiker het meest intuïtief aansluit op de plaatselijke, werkelijke situatie waarin de contour of het werk moeten worden uitgezet. Bij voorkeur worden de data representatief voor een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk in de 5 aanwijsinrichting geladen en worden de aanwijzingen in relatie tot een afbeelding van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijk werk door de aanwijsinrichting weergegeven.

Doordat gebruik wordt gemaakt van een meetinrichting welke de ruimtelijke positie van een meettaster kan meten, voorziet een verdere 10 uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding daarin, dat met de meetinrichting gemeten resultaten aan de geladen data kunnen worden toegevoegd.

Hiermee kunnen dan bijvoorbeeld ook afwijkingen in de praktische, werkelijke situatie ten opzichte van de geladen data worden gecorrigeerd of verwerkt en in de betreffende data van de contour of het werk worden geïntegreerd.

15 De uitvinding heeft tevens betrekking op een meetinrichting en een aanwijsinrichting ingericht voor gebruik in de inrichting of de werkwijze zoals in het voorgaande besproken.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de bijgesloten figuren, welke slechts ter illustratie van de uitvinding dienen en niet als 20 een beperking hiervan mogen worden uitgelegd.

Fig. 1 toont in blokschemavorm een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont, op een schematische en illustratieve wijze, een bekende meetinrichting voor het meten in drie onafhankelijke, ruimtelijke 25 coördinaten.

Fig. 3 toont, op een schematische en illustratieve wijze, een verdere meetinrichting voor het meten in drie onafhankelijke, ruimtelijke coördinaten.

Fig. 4 toont in stroomschemavorm een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.

30 Fig. 5 toont een grafische weergave voor het illustreren van coördinaattransformatie volgens de uitvinding.

Fig. 6 toont schematisch een transfomatie van een (deel van een) uit te zetten contour of werk naar een tweedimensionale representatie op een display van een aanwijsinrichting volgens de uitvinding.

14

Fig. 1 toont in blokschemavorm een uitvoeringsvorm van een computergestuurde inrichting 1 voor het uitzetten van ruimtelijke contouren of ruimtelijke werken volgens de uitvinding. De inrichting 1 omvat een meetinrichting 2, een aanwijsinrichting 3 en een meettaster 4. De meetinrichting 2 en de 5 aanwijsinrichting 3 zijn voorzien van communicatie-interfaces 6, 7 voor het via een communicatieverbinding 5 uitwisselen van data. De datacommunicatieverbinding 5 en de datacommunicatie-interfaces 6, 7 zijn bij voorkeur ingericht als een korte-afstand, bijvoorbeeld enkele tientallen meters, draadloze datacommunicatieverbinding, zoals een radioverbinding, een infraroodverbinding of dergelijke. De 10 data kunnen volgens elk op zichzelf protocol worden overgedragen, zoals bijvoorbeeld via het bluetooth-protocol. Ook een draadgebonden datacommunicatieverbinding 5 is toelaatbaar.

De meetinrichting 2 omvat computergestuurde verwerkings-middelen 8, zoals een microprocessor of microcomputer, die met de communicatie-15 interface 6 is gekoppeld voor het uitwisselen van data met de aanwijsinrichting 3. De meetinrichting 2 omvat verder met de verwerkingsmiddelen 8 gekoppelde opslag- of geheugenmiddelen 9 voor het via een datainvoer/uitvoerinterface 10 laden van data van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk. Voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten 12 van de ruimtelijke positie van de meettaster 4 20 is de meetinrichting 2 voorzien van meetmiddelen 11 welke eveneens met de verwerkingsmiddelen 8 zijn gekoppeld.

De aanwijsinrichting 3 omvat in een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding eveneens computergestuurde verwerkingsmiddelen 15, zoals een microprocessor of microcomputer, die met de communicatie-interface 7 is 25 gekoppeld voor het uitwisselen van data met de meetinrichting 2 en met de verwerkingsmiddelen 15 gekoppelde opslag- of geheugenmiddelen 16 voor het via een invoer/uitvoerinterface 17 laden van data van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk. De aanwijsinrichting 3 omvat verder weergeefmiddelen 18 voor het aan een gebruiker in drie richtingen geven van aanwijzingen voor het 30 verplaatsen van de meettaster 4.

De weergeefmiddelen 18 kunnen elke voor het geven van aanwijzingen geschikte vorm hebben, zoals een audiogenerator voor het opwekken en hoorbaar weergeven van verschillende geluidssignalen, een spraakgenerator voor het opwekken en hoorbaar weergeven van gesproken aanwijzingen, optische 15 weergeefmiddelen zoals verschillende LED’s voor het geven van optische aanwijzingen en/of een grafisch display 19 voor het grafisch verschaffen van aanwijzingen, zoals in de vorm van pijlen, tekst, kleuren, etc. Ook kunnen de weergeefmiddelen 18 één of meer vibratoren omvatten, voor het geven van 5 aanwijzingen in de vorm van verschillende trillingssignalen.

De aanwijzingen aan de gebruiker hebben betrekking op drie richtingen voor het verplaatsen van de meettaster, waarbij in een voorkeursuitvoeringsvorm de afstand waarover de meettaster in een betreffende richting moet worden verplaatst eveneens wordt aangeduid. Bijvoorbeeld bij het 10 gebruik van geluidssignalen kan voor elke richting een eigen toon worden gebruikt, waarbij het ritme waarin de toon wordt weergegeven een maat voor de af te leggen afstand is. Optisch kan voor elke richting een eigen kleur worden gekozen, waarbij bijvoorbeeld de knipperfrequentie een maat voor de afstand is. Met spraak kunnen de aanwijzingen bijvoorbeeld in een te kiezen taal worden uitgesproken. Bij gebruik 15 van een grafisch display 19 worden de aanwijzingen bij voorkeur in een afbeelding van de uit te zetten contour of het werk weergegeven, waarbij bijvoorbeeld ook de gemeten momentane positie van de meettaster 4 en de gewenste positie van de meettaster op het display worden aangeduid, bijvoorbeeld in de vorm van een kruis, bol, ster of dergelijke. Hiermee kan dan worden voorzien in een fijnafstemming voor 20 het plaatsen van de meettaster 4. De positie van de meettaster 4 in relatie tot de contour of het werk kan impliciet verplaatsinginformatie verschaffen.

De aanwijsinrichting 3 omvat in de uitgebreide voorkeursuitvoeringsvorm middelen voor het bevestigen van een positie van de meetaster 4 wanneer de momentane positie van de meettaster 4 binnen een voorafbepaalde 25 drempel overeenkomt met de gewenste positie en middelen voor het selecteren van een (nieuwe) gewenste positie van de meettaster 4 overeenkomstig de uit te zetten contour of het werk. Deze middelen kunnen bestaan uit toetsen die door de gebruiker kunnen worden bediend, waaronder begrepen vaste drukknoppen 20, 21 zogeheten harde toetsen, of op het display 19 weergegeven toetsen 23, 24 30 zogeheten zachte toetsen, die via een cursor en cursorbedieningsmiddelen 22, 25 kunnen worden bediend. Uiteraard zijn voor een deskundige verschillende andere middelen toepasbaar, zoals bijvoorbeeld het gebruik van een aanraakgevoelig display 19 in combinatie met een aanraakpen of aanwijspen (niet getoond) of dergelijke. , 16

Voorts kan de aanwijsinrichting voorzien zijn van signalerings-middelen 26, voor het aan een gebruiker bijvoorbeeld hoorbaar signaleren wanneer de momentane positie van de meettaster 4 overeenkomt met de gewenste positie van de meettaster 4. Begrepen zal worden dat, afhankelijk van de vorm van de 5 weergeefmiddelen 18, een dergelijke signalering ook via de weergeefmiddelen 18 kan worden gerealiseerd, zowel akoestisch als optisch of beide.

In de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn zowel de meetinrichting 2 als de aanwijsinrichting 3 van computergestuurde verwerkingsmiddelen 8 respectievelijk 15 en dataopslag-10 middelen 9 respectievelijk 16 voorzien. Begrepen zal worden dat, als gevolg van de datacommunicatieverbinding 5, door de meetinrichting gemeten positiedata door de verwerkingsmiddelen 15 in de aanwijsinrichting kunnen worden verwerkt waarbij de data van de uit te zetten contour of het werk in de dataopslagmiddelen 16 van de aanwijsinrichting kunnen worden opgeslagen. Dit betekent dat voor het uitzetten 15 volgens de uitvinding elke computergestuurde meetinrichting voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van de meettaster kan worden toegepast, waarbij dan de aanwijsinrichting 3 van geschikte software voor het uitvoeren van de benodigde berekeningen en stuuropdrachten etcetera kan worden voorzien. Er hoeft dan enkel te worden voorzien in een datacommunicatie-interface 20 6 voor het met de aanwijsinrichting 3 uitwisselen van meetdata.

Omgekeerd zal de deskundige begrijpen dat wanneer gebruik wordt gemaakt van een meetinrichting 2 zoals boven beschreven, de aanwijsinrichting 3 bijzonder eenvoudig kan worden uitgevoerd bijvoorbeeld enkel omvattende de datacommunicatie-interface 7, weergeefmiddelen 18 en bijvoorbeeld de middelen 20 25 en 21, waarbij de verwerkingsmiddelen 8 van de meetinrichting 2 van geschikte software zijn voorzien voor het uitvoeren van de benodigde berekeningen en stuuropdrachten etcetera. De uitvinding zoals omschreven in de bijgesloten conclusies omvat verder elke tussenvorm.

Opgemerkt wordt dat de aanwijsinrichting 3 geheel of gedeeltelijk 30 ook in de meetinrichting 2 kan zijn opgenomen.

Zoals in de aanhef besproken, is een voor gebruik in de inrichting 1 geschikte meetinrichting bekend uit het Europese octrooi 1 226 401 ten name van aanvraagster, waarvan de volledige inhoud hier als ingelast wordt beschouwd.

Fig. 2 toont schematisch een uitvoeringsvorm van deze onder de 17 merknaam Proliner® bekende meetinrichting 30, omvattende een draagbare basiseenheid 31 met een behuizing 32 welke bijvoorbeeld trapeziumvormig is. Op het bovenvlak 33 van de behuizing 32 is een in twee vrijheidsgraden zwaaibaar ondersteunde arm 34 geplaatst. De arm 34 is daartoe aan een einde van een 5 kogelgewricht 35 voorzien. Met het kogelgewricht 35 is in de behuizing 32 een sensor 36 gekoppeld, voor het in twee onafhankelijke coördinaten meten van de verplaatsingen van de arm 34. De sensor 36 kan desgewenst uit twee onafhankelijk werkende sensoren bestaan, één voor elke onafhankelijke meetcoördinaat. De meetcoördinaten van de sensor 36 zijn respectievelijk aangeduid met pijlen 37 en 10 38. Pijl 37 representeert bewegingen van de arm 34 in een denkbeeldig vlak evenwijdig aan het bovenvlak 33 van de behuizing 32, hetgeen het azimutvlak kan worden genoemd, en pijl 38 representeert bewegingen van de arm 34 in een op het bovenvlak 33 van de behuizing 32 denkbeeldig loodrecht vlak, hetgeen het elevatievlak kan worden genoemd.

15 De meetinrichting 31 omvat een verplaatsbare meettaster 40 die aan een puntvormig uiteinde via een door de arm 34 heen lopende koord of draad 41 verplaatsbaar met de basiseenheid 32 is gekoppeld. De lengte van het koord of de draad 41 kan variëren, zoals aangeduid met de pijl 39. De basiseenheid 32 is hiertoe voorzien van een oprolmechanisme voor het koord of de draad, schematisch 20 aangeduid met het blok 42. Met dit oprolmechanisme 42 is een sensor 43 gekoppeld voor het meten van de lengte of lengteveranderingen van het koord of de draad 41. De sensor 36 en de sensor 43 vormen de meetmiddelen 11 zoals boven besproken in relatie tot fig. 1.

Voorts is de basiseenheid 32 voorzien van (niet-getoonde) 25 computergestuurde verwerkingsmiddelen 8, dataopslagmiddelen 9 met een datainvoer/uitvoerinterface 10, en een datacommunicatie-interface 6 zoals boven besproken in relatie tot fig. 1.

Tijdens gebruik wordt de ruimtelijke positie van het puntvormige uiteinde van de meettaster 40 in drie onafhankelijke coördinaten ten opzichte van de 30 basiseenheid 31 in een meetcoördinatenstelsel van de meetinrichting 30 gemeten. In de besproken uitvoeringsvorm meet de meetinrichting 30 in bolcoördinatenstelsel.

Fig. 3 toont schematisch, perspectivisch, een uitvoeringsvorm van een meetinrichting voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van een meettaster zoals beschreven in de niet-voorgepubliceerde Europese 18 octrooiaanvrage 08014640.0 van aanvraagster, met als titel “Apparatus and method for measuring spatial co-ordinates”, waarvan de volledige inhoud hier als ingelast wordt beschouwd.

De meetinrichting 50 omvat een draagbare basiseenheid 51 5 loodrecht waarop een compartiment 52 is gebouwd met een eerste module 53 en een tweede module 54. De eerste module 53 omvat een optische oriëntatiesensor 57, zoals bijvoorbeeld één of twee digitale camera’s en de module 53 is voorzien van een venster 55 voor het ontvangen en door de sensor 57 opnemen van een, door een meettaster 65 uitgestraalde oriëntatiemeetbundel 56. De meettaster 65 is 10 hiertoe bijvoorbeeld voorzien van een optische straling uitzendende ring 61. De door deze ring 61 uitgezonden optische straling is zodanig gevormd, dat het op de optische oriëntatiesensor 57 vallende afbeeldingspatroon verandert bij verandering van de oriëntatie van de meettaster 65. Hiermee kan dan in twee onafhankelijke coördinaten, bijvoorbeeld in azimut- en elevatierichting, de oriëntatie van de 15 meettaster 65 worden gemeten.

In de tweede module 54 is een optische zendontvanger 60 opgenomen voor het afgegeven en ontvangen van een bundel gepulste optische straling 58 voor het uitvoeren van zogeheten '‘time-of-flight"-metingen. De verplaatsbare meettaster 65 is aan een uiteinde voorzien van een bolvormig element 20 63 van bijvoorbeeld glas waarin een retro-reflector in de vorm van een hoekige kubus of een ander reflecterend of brekend element is ondergebracht. Door de zendontvanger 60 uitgezonden, gepulste optische straling wordt door de retro-reflector van de meettaster 65 gereflecteerd en door de zendontvanger 60 terug ontvangen. Uit de tijd tussen het uitzenden van een stralingspuls en het ontvangen 25 hiervan kan de afstand van de meettaster 65 en de basiseenheid 51 van de meetinrichting 50 worden gemeten.

De meetinrichting 50 is verder voorzien van (niet-getoonde) en in de basiseenheid 51 opgenomen computergestuurde verwerkingsmiddelen 8, dataopslagmiddelen 9 met een datainvoer/uitvoerinterface 10, en een data-30 communicatie-interface 6 zoals boven besproken in relatie tot fig. 1.

Het compartiment 52 is draaibaar rond een as loodrecht op de basiseenheid 51 gemonteerd en de eerste en tweede modules 53, 54 zijn als geheel draaibaar rond een as dwars op het compartiment 52. Op deze wijze kan het meetbereik van de optische oriëntatiesensor 57 over een groot bereik van azimut- 19 en elevatiehoeken worden gevarieerd.

De meettaster 65 is aan een ander einde voorzien van een meetpunt 63 en een tussen de beide einden 62, 63 gelegen cilindrisch lichaam 64 voor het hanteren van de meettaster 65.

5 Tijdens gebruik wordt de ruimtelijke positie van het puntvormige uiteinde 63 van de meettaster 65 in drie onafhankelijke coördinaten ten opzichte van de basiseenheid 51 gemeten in een meetcoördinatenstelsel van de meetinrichting 50 gemeten. In de boven besproken uitvoeringsvorm meet de meetinrichting 50 in een bolcoördinatenstelsel.

10 In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de

oriëntatiesensor 57 en de zendontvanger 60 in de aanwijsinrichting 3 (fig. 1) I

opgenomen. De aanwijsinrichting 3 is dan voorzien van een meettaster in de vorm van een vaste meetpunt of meetstift. Als basiseenheid fungeert dan een eenheid zoals de in fig. 3 getoonde meettaster 70, die dan bijvoorbeeld verticaal wordt 15 opgesteld. Deze verdere uitvoeringsvorm werkt voor de afstands- en oriëntatie-bepaling op dezelfde wijze als boven besproken aan de hand van fig. 3. Deze gecombineerde inrichting kan echter gemakkelijk met een hand worden bediend en gehouden, zodat een gebruiker met zijn andere hand markeringen in de ruimte kan aanbrengen overeenkomstig de uit te zetten contour of het werk.

20 De werkwijze volgens de uitvinding zal nu schematisch worden geïllustreerd aan de hand van het stroomschema van fig. 4 en de grafische representatie zoals getoond in fig. 5. De in het stroomschema weergegeven stappen worden in de tijd gezien van boven naar beneden uitgevoerd, tenzij anders aangegeven door een desbetreffende pijl.

25 Het uitzetten start met het in de dataopslagmiddelen 9 van de meetinrichting 2 en/of de dataopslagmiddelen 16 van de aanwijsinrichting 3 laden van data van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk, stap 80, “Laden data uit te zetten contour of werk". Deze data representeren de contour of het werk in een driedimensionaal globaal coördinatenstelsel, zoals bijvoorbeeld een 30 cartesisch coördinatenstelsel, een bolcoördinatenstelsel of een cilindercoördinatenstelsel.

Vervolgens wordt de meetinrichting 1 opgesteld in de ruimte of het veld of dergelijke waar de uit te zetten contour of het werk moet worden uitgezet.

Voorbeelden van contouren of werken zijn in de aanhef genoemd. De meetinrichting 20 2 dient in de ruimte of het veld waarin deze is opgesteld te worden gekalibreerd, stap 81 "Kalibreren”. Kalibratie kan op verschillende manieren plaatsvinden, hetgeen weer af kan hangen van de voor het meten gebruikte meetinrichting.

In een uitvoeringsvorm wordt de meettaster 4 als eerste op 5 tenminste drie onafhankelijke referentiepunten geplaatst. Deze referentiepunten zijn in de geladen data vervat en in het veld of in de ruimte gemarkeerd. De referentiepunten zijn onafhankelijk wanneer ze een driedimensionale ruimte opspannen. De meetinrichting 1 meet in zijn meetcoördinatenstelsel de positie van de meettaster 4 op de referentiepunten. Door middel van op zichzelf bekende 10 trigonometrische berekeningen kunnen nu door geschikte geprogrammeerde verwerkingsmiddelen 8 en/of 15 coördinaat-transformatiewaarden worden berekend, om een positie in het meetcoördinatenstelsel te transformeren naar een positie in het globale coördinatenstelsel, stap 82, “Bereken coördinaattransformatiewaarden”.

Opgemerkt wordt dat het aantal te meten referentieposities 15 tenminste drie is. De referentie- of kalibratiemeting kan echter worden ondersteund door of er kunnen minder referentieposities hoeven te worden gemeten wanneer de meetinrichting bijvoorbeeld horizontaal of bijvoorbeeld verticaal kan worden gesteld met een horizontaal of verticaal vlak van een uit te zetten werk. Het horizontaal of bijvoorbeeld verticaal stellen van de meetinrichting kan automatisch of met de hand 20 gebeuren.

In een andere uitvoeringsvorm kan de meetinrichting 1 van geschikte sensoren, zoals een klinometer, zijn voorzien die automatisch een horizontaal of verticaal referentie vlak bepalen. Door middel van geschikte verwerkingssoftware in de verwerkingsmiddelen 8 wordt dan het meetcoördinaten-25 stelsel aan een aldus bepaald referentievlak vastgelegd.

Vervolgens kan met het uitzetten worden gestart. Hiertoe wordt door de meetinrichting 2 of door de aanwijsinrichting 3 automatisch of door een gebruiker gestuurd, een punt van de uit te zetten contour of het werk geselecteerd, stap 83, “Selecteer punt van contour of werk”. In de situatie waarin de gebruiker een 30 punt van de contour of het werk selecteert, kan dit bijvoorbeeld met voordeel gebeuren vanaf de aanwijsinrichting 3 in een weergave van de contour of het werk op een display 19, middels selectiemiddelen 20 - 25 zoals in het voorgaande beschreven in relatie tot fig. 1. Het geselecteerde punt is de gewenste positie van de meettaster 4.

21

Op een bij voorkeur quasi-continue wijze wordt nu de momentane positie van de meettaster 4 door de meetinrichting 2 in drie onafhankelijke coördinaten gemeten, stap 84, “Meet positie van de meettaster". Vervolgens wordt in drie coördinaten het verschil tussen de gemeten momentane positie van de 5 meettaster en de gewenste positie van de meettaster door de verwerkingsmiddelen 8 en/of 15 berekend, stap 85, “Bereken verschil”. Hierbij wordt gebruik gemaakt van trigonometrische berekeningen, rekening houdende met de in stap 82 bepaalde coördinaattransformatiewaarden en het type meetcoördinatenstelsel en het type globale coördinatenstelsel.

10 Op grond van het berekende verschil worden nu via de weergeefmiddelen 18 van de aanwijsinrichting 3 in drie richtingen aanwijzingen gegeven voor het verplaatsten van de meettaster 4 om deze zo dicht mogelijk bij of op de geselecteerde gewenste positie te plaatsen, stap 86, “Weergeven aanwijzingen”. Verschillende manieren voor het geven van aanwijzingen zijn in het 15 voorgaande reeds toegelicht. In het bijzonder wordt hier opgemerkt dat de aanwijzingen in een aanwijscoördinatenstelsel kunnen worden weergegeven, dat kan verschillen van het meetcoördinatenstelsel en het globale coördinatenstelsel. De transformatie naar een geschikt aanwijscoördinatenstelsel kan bijvoorbeeld door de verwerkingsmiddelen 15 worden uitgevoerd. Deze stap kan ook het op een 20 display weergeven van de momentane gemeten positie van de meettaster 4 omvatten.

De stappen 84, 85 en 86 worden zolang herhaald als het berekende verschil boven een voorafbepaalde drempel ligt, dat wil zeggen antwoord “nee" op de vergelijking “Verschil < drempel?" in beslissingsblok 87. Indien het antwoord “ja” 25 is, mag worden geconcludeerd dat de momentane positie van de meettaster 4 overeenkomt met de gewenste, geselecteerde positie. De gebruiker kan de betreffende positie van de meettaster dan in de ruimte of het werk markeren.

De werkwijze kan nu automatisch verder gaan met het kiezen van een volgend, bijvoorbeeld vooraf geprogrammeerd, nieuw punt van de contour of 30 het werk, of hiervoor kan eerst een bevestiging van de gebruiker vereist zijn, bijvoorbeeld via de middelen 20 · 25 van de aanwijsinrichting 3. Zoals boven uiteengezet kan de gebruiker bijvoorbeeld ook zelf, handmatig, een punt van de contour of het werk selecteren.

Vervolgens wordt in beslissingsblok 88 gecontroleerd of alle punten 22 of een voorafbepaald aantal punten van de contour of het werk die nodig zijn voor het geschikt uitzetten van de contour of het werk, zijn geselecteerd, “Contour of werk uitgezet?

Zo nee, dan wordt de werkwijze weer vervolgd vanaf stap 83. Zo ja, 5 dan is het uitzetten klaar en kan de werkwijze worden gestopt, stap 89, “Stop”.

Gemeten posities van de meettaster 4 die bijvoorbeeld afwijken van de gewenste positie kunnen aan de geladen data worden toegevoegd. Ook nieuwe posities kunnen aan de geladen data worden toegevoegd, uiteraard weer rekening houdende met de bepaalde coördinaattransformatiewaarden en coördinatenstelsel 10 zoals in het bovenstaande uiteengezet. Begrepen zal worden dat verschillende (deel)stappen van de werkwijze in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd dan boven besproken. De stappen 82 en 83 of 83 en 84 kunnen bijvoorbeeld in de tijd worden verwisseld.

Fig. 5 toont schematisch, grafisch een coördinaattransformatie 15 tussen het meetcoördinatenstelsel u, v, w en het globale coördinatenstelsel x, y, z. Omwille van de duidelijkheid zijn zowel het meetcoördinatenstelsel als het globale coördinatenstelsel cartesiaanse stelsels.

De gemeten positie P in het meetcoördinatenstelsel, gerepresenteerd door de vector MP met componenten uP, vP, wP wordt via de coördinaat-20 transformatievector T, met componenten xT, yT, zT getransformeerd naar de overeenkomstige positie in het globale coördinatenstelsel x, y, z gerepresenteerd door vector Dp. De vector T wordt berekend uit de gemeten referentiepunten.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de aanwijsinrichting 3 zodanig uitgevoerd dat een contour of werk of een deel van en 25 contour of werk in een tweedimensionale deelrepresentatie op een display van de aanwijsinrichting 3 wordt weergegeven, zoals schematisch geïllustreerd in Fig. 6.

Met het verwijzingscijfer 90 is een gekromde wand van een tunnel aangeduid, waarop een contour 91 moet worden uitgezet. De met a, b, c, d aangeduide punten liggen op de gekromde contour 91. Voor een gebruiker, die de 30 contour 91 moet uitzetten als hij of zij voor de wand 90 staat, lijkt de wand echter een plat vlak. Het geven van aanwijzingen in een representatie van de wand 90 zoals in het linkerdeel van Fig. 6, hetgeen bijvoorbeeld een representatie in een cartesisch assenstelsel is, waarin de data in de meetinrichting of de aanwijsinrichting zijn geladen, appelleert dan niet aan hetgeen de gebruiker ter 23 plaatse ervaart.

Door echter gebruik te maken van de coördinaattransformatie volgens de uitvinding, in Fig. 6 schematisch aangeduid door de dubbele pijl T, waarbij de gekromde wand 90 op de aanwijsinrichting in een 5 cilindercoördinatenstelsel wordt afgebeeld, ziet de gebruiker de wand 90 als een vlakke, tweedimensionale representatie 90' en verschijnt de gekromde contour 91 als een uit rechte lijnstukken opgebouwde contour 91’. De punten a', b’, c', d’ corresponderen met de punten a, b, c, d.

Met het verwijzingscijfer 93 is de momentane gemeten positie van 10 de meettaster 4 aangeduid, weergeven in de vorm van een ster. Uit het rechterdeel van Fig. 6 kan nu worden gezien dat de aanwijzingen voor het verplaatsten van de meettaster 4 in twee onafhankelijke richtingen 92 kunnen worden gegeven, hetgeen voor een gebruiker intuïtief overeenkomt met wat hij of zij ter plaatse ervaart.

Verschillende delen van een uit te zetten contour of werk kunnen in 15 verschillende tweedimensionale deelrepresentaties worden weergegeven, zonodig met behulp van verschillende coördinaattransformaties. In de geladen data kunnen omschakelpunten worden opgenomen, waarbij op de aanwijsinrichting automatisch wordt omgeschakeld naar een (andere) tweedimensionale representatie. Bijvoorbeeld bij het met de meettaster 4 bereiken van het punt a kan automatisch 20 worden omgeschakeld naar de representatie zoals getoond in het rechterdeel van Fig. 6. Uiteraard kan ook door een gebruiker handmatig worden omgeschakeld, indien dit de voorkeur heeft.

Opgemerkt wordt dat de meting door de meetinrichting in drie dimensies wordt uitgevoerd en dat enkel de weergave op de aanwijsinrichting in 25 twee dimensies plaatsvindt.

Hoewel de uitvinding is geïllustreerd aan de hand van enkele specifieke meetinrichtingen, kan in wezen elke in de handel verkrijgbare meetinrichting voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van een meettaster voor het doel van de uitvinding worden toegepast, waarbij de 30 aanwijsinrichting van geschikte hardware en software worden voorzien, zoals boven besproken.

De uitvinding is niet beperkt tot de besproken voorbeelden, voor een deskundige zijn verschillende wijzigingen en aanvullingen mogelijk zonder af te wijken van de uitvinding zoals gerepresenteerd door de bijgesloten conclusies.

1036517

Claims

1. Inrichting voor het uitzetten van contouren of werken, omvattende een computergestuurde meetinrichting voor het meten van de positie van een 5 verplaatsbare meettaster en een met de meetinrichting gekoppelde aanwijsinrichting voor het geven van aanwijzingen voor het positioneren van de meettaster voor het verkleinen van een verschil tussen de gemeten positie van de meettaster en een gewenste positie van de meettaster overeenkomstig een uit te zetten contour of werk, met het kenmerk, dat de meetinrichting is voorzien van meetmiddelen voor het 10 in drie onafhankelijke coördinaten meten van de ruimtelijke positie van de meettaster en waarbij de aanwijsinrichting is voorzien van middelen voor het geven van aanwijzingen voor het in drie onafhankelijke richtingen verplaatsen van de meettaster op basis van het verschil tussen de gemeten ruimtelijke positie van de meettaster en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig 15 een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de verplaatsingaanwijzingen richtingsinformatie omvatten, voor het in een betreffende richting verplaatsen van de meettaster.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarin de meetinrichting is 20 voorzien van opslagmiddelen voor het hierin laden van data representatief voor een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk en rekenmiddelen voor het berekenen van het verschil tussen de door de meetmiddelen gemeten ruimtelijke positie van de meettaster en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig de geladen data van de uit te zetten ruimtelijke contour of het 25 ruimtelijke werk.

4. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de meetmiddelen zijn ingericht voor het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van de meettaster ten opzichte van een vast opgestelde basiseenheid.

5. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de aanwijsinrichting in de meetinrichting is opgenomen.

6. Inrichting volgens één of meer van de conclusie 1 t/m 4, waarin de aanwijsinrichting ten opzichte van de meetinrichting verplaatsbaar is en communicatief met de meetinrichting is gekoppeld. 1036517

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarin de meettaster en de aanwijsinrichting tot één verplaatsbaar geheel zijn gecombineerd.

8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, waarin de meetinrichting en de aanwijsinrichting zijn voorzien van draadloze communicatiemiddelen voor het 5 onderling uitwisselen van gegevens.

9. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de aanwijsinrichting is voorzien van opslagmiddelen voor het hierin laden van data van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk en rekenmiddelen voor het berekenen van het verschil tussen de door de meetmiddelen gemeten 10 ruimtelijke positie van de meettaster en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig de geladen data van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijke werk.

10. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de weergeefmiddelen van de aanwijsinrichting zijn voorzien van een display 15 voor het in relatie tot een afbeelding van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk op het display geven van de verplaatsingsaanwijzingen.

11. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de weergeefmiddelen van de aanwijsinrichting zijn ingericht voor het in een te kiezen coördinatenstelsel geven van de verplaatsingsaanwijzingen.

12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, waarin de weergeefmiddelen zijn ingericht voor het in een tweedimensionale deelrepresentatie weergegeven van een uit te zetten contour of werk.

13. Inrichting volgens conclusie 10, 11 of 12, waarin de weergeefmiddelen zijn ingericht voor het in twee onafhankelijke richtingen in de 25 tweedimensionale deelrepresentatie geven van verplaatsingsaanwijzingen voor het verplaatsen van de meettaster,

14. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de aanwijsinrichting is voorzien van signaleringsmiddelen voor het signaleren wanneer het verschil onder een voorafbepaalde drempel ligt.

15. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de aanwijsinrichting is voorzien van middelen voor het bevestigen en selecteren van een ruimtelijke positie van de meettaster overeenkomstig een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk.

16. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de meettaster verplaatsbaar met de meetinrichting is verbonden.

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarin de meetinrichting is opgebouwd uit een draagbare basiseenheid en de verplaatsbare meettaster via een 5 koord of draad en een ruimtelijk draaibaar ondersteunde langwerpige arm met de, in de basiseenheid opgenomen meetmiddelen is gekoppeld, welke meetmiddelen zijn voorzien van opnemers voor het meten van de lengte of lengteverandering van het koord of de draad en rotatie van de arm in twee vrijheidsgraden, en met de opnemers gekoppelde computergestuurde verwerkingsmiddelen voor het tot positie-10 gegevens verwerken van door de opnemers afgegeven meetsignalen en voor het op een communicatie-interface beschikbaar stellen van de positiegegevens.

18. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 15, waarin de meetinrichting is opgebouwd uit een draagbare basiseenheid, waarbij de meetmiddelen in de basiseenheid zijn opgenomen en een optische zendontvanger 15 omvatten voor het afgegeven en ontvangen van gepulste optische straling voor het uitvoeren van time-of-flight metingen en optische oriëntatiebepalingsmiddelen voor het bepalen van de oriëntatie van de verplaatsbare meettaster, waarbij de verplaatsbare meettaster is ingericht voor het in gebruik naar de zendontvanger reflecteren van hiervan ontvangen optische straling, en met de optische 20 zendontvanger en de optische oriëntatiebepalingsmiddelen gekoppelde computergestuurde verwerkingsmiddelen voor het tot positiegegevens verwerken van door de zendontvanger en de oriëntatiebepalingsmiddelen afgegeven meetsignalen en voor het op een communicatie-interface beschikbaar stellen van de positiegegevens.

19. Werkwijze voor het uitzetten van contouren of werken met een 25 inrichting omvattende een computergestuurde meetinrichting voor het in een meetcoördinatenstelsel meten van de positie van een verplaatsbare meettaster en een met de meetinrichting gekoppelde aanwijsinrichting voor het geven van aanwijzingen voor het positioneren van de meettaster voor het verkleinen van een verschil tussen de gemeten positie van de meettaster en een gewenste positie van 30 de meettaster overeenkomstig een uit te zetten contour of werk, gekenmerkt door de stappen van het: a) laden van data representatief voor een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk in een globaal coördinatenstelsel, welke data tenminste drie bekende onafhankelijke ruimtelijke referentieposities omvat, b) kalibreren van het meetcoördinatenstelsel, c) berekenen van coördinaat-transformatiewaarden voor het transformeren van posities tussen het globale coördinatenstelsel en het meetcoördinatenstelsel, 5 d) selecteren, uit de geladen data, van een punt van een uit te zetten ruimtelijke contour of ruimtelijk werk als gewenste ruimtelijke positie van de meettaster, e) meten van de momentane ruimtelijke positie van de meettaster in drie onafhankelijke coördinaten, 10 f) berekenen van het verschil tussen de gemeten momentane ruimtelijke positie en de gewenste ruimtelijke positie van de meettaster, overeenkomstig de berekende coördinaat-transformatiewaarden, g) weergeven van het berekende verschil in de vorm van aanwijzingen met behulp van de aanwijsinrichting, voor het in drie onafhankelijke 15 richtingen verplaatsen van de meettaster, h) herhalen van de stappen e) tot en met g) tot dat het verschil onder een voorafbepaalde drempelwaarde ligt, en i) herhalen van de stappen d) tot en met h) voor verschillende punten van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijk werk.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarin de richtingsaanwijzingen in stap g) richtingsinformatie omvatten, voor het in een betreffende richting verplaatsen van de meettaster.

21. Werkwijze volgens conclusie 19 of 20, waarin stap b) omvat het in drie onafhankelijke coördinaten meten van de positie van de meettaster op in de 25 geladen data vervatte, bekende ruimtelijke referentieposities.

22. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 19 tot en met 21, waarin een signalering wordt verschaft indien het berekende verschil onder een voorafbepaalde drempel ligt.

23. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 19 tot en met 22, 30 waarin stap d) door de meetinrichting automatisch wordt uitgevoerd.

24. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 19 tot en met 22, waarin stap d) vanaf de aanwijsinrichting wordt uitgevoerd.

25. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 19 tot en met 24, waarin de stappen e) tot en met h) quasi-continue wordt uitgevoerd.

26. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 19 tot en met 25, waarin de verplaatsingsaanwijzingen in relatie tot een afbeelding van de uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijk werk door de aanwijsinrichting worden weergegeven.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, waarin de gemeten momentane positie van de meettaster in relatie tot de afbeelding van een uit te zetten ruimtelijke contour of het ruimtelijke werk wordt weergegeven.

28. Werkwijze volgens conclusie 26 of 27, waarin de aanwijzingen in een tweedimensionale deelrepresentatie van de uit te zetten ruimtelijke contour of 10 het ruimtelijke werk door de aanwijsinrichting worden weergegeven.

29. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 19 tot en met 28, waarin met de meetinrichting gemeten resultaten aan de geladen data worden toegevoegd.

30. Meetinrichting ingericht voor gebruik in de inrichting of de werkwijze 15 volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 29.

31. Aanwijsinrichting ingericht voor gebruik in de inrichting of de werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 29. 20 1036517