Page 160 - 道路桥梁工程施工探究

Exploration of Road and Bridge Engineering Construction
道路桥梁工程施工探究

内科研人员对红外测距仪和电子经纬仪进行理论验证和技术升级。这其中的显著
代表是，H.Kahmen 教授等对传统仪器进行改装，从而于 1983 年成功推出新一代
功能更强大的测量仪器，被认为是第一代可投入实际生产的测量机器人。虽然该

测量机器人可用于对煤矿等进行自动化变形监测，但是受限于仪器本身性能，导
致实际监测效果欠佳。
上世纪 80 年代中期到上世纪 90 年代中期，测量机器人行业迈上了新的台阶。
该一时期的典型代表是，Leica 公司在 1986 年率先研究出可借助红外线与伺服马

达实现自动观测目标的新型视觉经纬仪 TM3000 并投入市场。而 TM3000V 视觉
经纬仪则更进一步，可以通过高性能 CCD 摄像机和图像处理软件测算目标点的
平面坐标和高程。在 20 世纪 90 年代初，科研人员在新加坡某地铁设施的变形监
测任务中使用了由 TM3000V 视觉经纬仪组成的监测系统，实测效果良好。

自 20 世纪 90 年代以来，科研人员对测量机器人的研究已十分透彻，有
关测量机器人的应用遍地开花。首先是 Leica 公司率先研发出了真正意义上的
TPS1000 系列测量机器人（智能型全站仪）典型代表是 TCA2003 型测量机器人、
TCA1800 型测量机器人。该系列测量机器人最大的创新就是首创性的采用了目

标自动识别（ATR）技术，该技术使测量机器人可以实现自动识别远距离目标并
精确照准该目标，直接促使测量机器人从小范围局部测量转身投入到大范围实际
生产实践中。同时，Leica 公司也很快推出了可以配合 TPS1000 系列测量机器人
进行后续数据处理的软件系统（APS Win），该软件系统同时也支持对测量机器

人的二次开发，满足用户特定的测量需求。至此，不仅测量机器人在世界范围内
达到大量推广和应用，针对于测量机器人的各种应用与开发也如雨后春笋般蓬勃
发展。
国外测绘各领域的科研人员对测量机器人的研究始终报着饱满的热情，推动

测量机器人在各类测绘作业任务中发光发热。意大利科研人员在 1997 年率先使
用多台 TCA2003 测量机器人配合 APSwin 软件，成功实现了某大坝设施的全天
候变形监测。2000 年，瑞士科研人员成功使用数台 TCA2003 测量机器人实现了
对纳尔普斯（Nalps）大坝的全天候观测作业中，精度高达 0.1cm。2001 年，美

国科研人员多台 TCA2003 测量机器人配合使用 GPS 等多传感器，成功实现对加
州 Diamond Valley 水库内多个坝体的全天候变形监测。2005 年，Kavvadas 使用
多台测量机器人构建隧道开挖预警监测系统，可有效防止隧道倒塌，从而确保隧

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