Geodätisches Institut (GIK)

A-TOM

Weiterentwicklung eines Adapters für trackingfähige optische Messsysteme (A-TOM) zur 6DOF Posenbestimmung

A-TOM ist der wesentliche Bestandteil einer neuartigen instrumentellen Lösung (TOM, Trackingfähiges Optisches Messsystem), die in Kombination mit einem Lasertracker echtzeitnah neben der Position auch die drei Orientierungsparameter eines Objektes liefert. In der ersten Entwicklungsphase ist das System als Adapter zu einem Präzisionsnahbereichsscanner konzipiert. Auf diese Weise kann der (sehr kleine) Arbeitsbereich (< 1 m³) eines solches Scanners durch Neupositionieren entlang des zu vermessenden Objekts erheblich erweitert werden.

Die Leistungsfähigkeit von A-TOM ist auf die Genauigkeit handelsüblicher Präzisionsscanner abgestimmt: Der Gier- und der Nickwinkel kann mit einer Wiederholgenauigkeit besser als 7 μm/m (7 μrad) am besten bestimmt werden. Die erreichbare Reproduzierbarkeit des Rollwinkels schneidet mit weniger als 30 μm/m (30 μrad/m) etwas schlechter ab. Die mit A-TOM erreichbare Posenunsicherheit erlaubt in einem Arbeitsbereich von 10 m die äußerst präzise Bestimmung eines gescannten Oberflächenpunktes: Der Posenunsicherheitsbeitrag an die Messunsicherheit der Tiefenkomponente beträgt etwa 50 μm und die der Querkomponente etwa 70 μm und kommt damit in die Größenordnung der Messunsicherheit eines Präzisionsnahbereichscanners.

Zukünftige Arbeiten sollen zum Verringern der Messunsicherheit führen. Mit der Erweiterung der Auswertealgorithmen durch Bayes-Filter und Sensorfusion ist das Verwenden von A-TOM bei kinematischen Vermessungen denkbar und angestrebt.

 

Scheibenkoordinatensystem mit Position (X, Y, Z) und den drei Raumwinkeln (χ, ψ, ω)
Scheibenkoordinatensystem mit Position (X, Y, Z) und den drei Raumwinkeln (χ, ψ, ω)

 

Funktionsmuster A-TOM
Funktionsmuster A-TOM

 

 

Literatur zu A-TOM

HENNES, M.; RICHTER, E. [2009]: Ein neuartiges Verfahren zur 6DOF-Bestimmung.
Luhmann, T.; Müller, C. (Hrsg.): Photogrammetrie - Laserscanning - Optische 3D-Messtechnik: Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2009, Oldenburg, 28.-29.01.2009, Wichmann Verlag Heidelberg, S. 254-261.

HENNES, M.; RICHTER, E. [2008]: A-TOM - eine neuartige instrumentelle Lösung für die hochpräzise und echtzeitnahe 6DOF-Bestimmung. In: Allgemeine Vermessungsnachrichten (AVN), Heft 08-09/2008, S.301-310. (peer reviewed paper)

 

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