Page 23 - 测绘与空间地理信息研究

第二章 地面测绘技术

第二章 地面测绘技术

第一节 测量机器人的关键技术

一、测量机器人的内涵与组成

（一）内涵
测量机器人是指利用移动载体实现实时、自主目标测量的智能装备。具体
讲，就是采用移动载体搭载多种传感器，按照任务定义，依赖自主导航，自主探
测，自主获取并重建目标场景，自主实时完成场景分析，以及在线获取目标的位

置信息。
按照载体或用途，可将测量机器人分为多种类型。从需求角度分析，飞行
测量机器人、地面测量机器人、地下测量机器人、水下测量机器人则更具有现实
需求。

（二）组成
测量机器人系统一般由硬件层、感知层、决策层、服务层与运动控制系统 5
部分组成，其系统结构如图 2-1 所示。硬件层包括移动平台、传感器模块、通信
模块与计算模块，主要负责实现测量机器人的移动、数据采集与通信功能。感知

层负责对传感器模块采集的各类数据进行分析，实现机器人的自主定位并建立对
周围环境的认知，继而辅助决策层进行任务制定与相应的路径规划。决策层依据
感知层的输出信息，结合实际测量任务需求进行作业规划，同时向运动控制系统
传输指令。运动控制层在获取决策层提供的指令后，计算机器人的运动控制量，

实现机器人精确稳定的运动。服务层根据既定测量任务的需求，通过综合处理硬
件层、感知层和决策层提供的数据及分析结果，提供目标跟踪、场景制图和变化
检测等测量服务。

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