
Rapid Prototype Entwicklungen für das ingenieurgeodätische Monitoring
Für das Monitoring sind häufig speziell auf die Anforderungen abgestimmte Messsysteme erforderlich, zu deren Entwicklung und Ergänzung das Rapid Prototyping beitragen kann. Neben der hardware-technischen Realisierung ist dabei die Software, u. a. in Form von Embedded Systems, zur Steuerung und zum Datenaustausch von maßgeblicher Bedeutung. In Kombination mit der Nutzung preiswerter Sensorik und Aktorik wird eine effiziente Erprobung theoretischer, innovativer Ansätze möglich und hilft Lösungen zu finden, wo für Aufgaben im Bereich der Ingenieurgeodäsie geeignete marktverfügbare Systeme nicht vorhanden sind. Über derartige Entwicklungen wird an den Beispielen eines motorisierten Digitalnivelliers, eines motorisierten Dreifußes und eines motorisierten Prismas berichtet. Digitalnivelliere bieten die Möglichkeit zum automatisierten Feststellen von Höhenveränderungen in der Umgebung eines Standpunkts, wenn eine motorisierte Drehvorrichtung um die Stehachse für die Ausrichtung auf die Barcodelatten gegeben ist. Ein kosteneffizientes Messverfahren ergibt sich insbesondere für den Fall, dass die Barcodelatten in der erforderlichen Länge und Anzahl selbst hergestellt werden können. Um ein Monitoring auch im Dunkeln zu ermöglichen, lassen sich LED-Streifen nutzen, die funkbasiert für den Zeitraum der Messung einer Latte diese ausleuchten. Bei einem Monitoring mit einem permanent installierten Tachymeter würde die Neigung seiner Stehachse dazu führen, dass das Gerät nicht mehr einsatzfähig ist, sofern der Arbeitsbereich des Kompensators verlassen wird. Dann muss eine wiederholte Horizontierung erfolgen. Der Prototyp eines Tripod Leveling Adapters lässt sich reversibel an handelsüblichen Dreifüßen anbringen. Für die im Bedarfsfall nötige oder intervallmäßig vorgesehene Horizontierung greift die Steuerung des Adapters den Neigungssensor des Tachymeters ab. Mit diesen Messwerten werden mittels Reibrädern zwei Fußschrauben des Dreifußes so lange gedreht, bis die Horizontierung wieder unterhalb des voreingestellten Schwellenwertes liegt. Wenn ein Objektpunkt beim Monitoring von mehr als einem Standpunkt aus gemessen werden soll, kann ein in der Steh- und der Kippachse motorisiertes Prisma unterstützen, um die erforderliche Ausrichtung auf den jeweiligen Standpunkt vornehmen zu können. Hierzu kann ein mittels 3D-Druck hergestellter und mit zwei Motoren ausgestatteter Prismenträger über einen Mikrocontroller gesteuert werden. Die ursprüngliche Idee zu dieser Entwicklung ist es, die Neuausrichtung eines Anschlusspunktes bei einer erneuten Stationierung eines Tachymeters bei der Aufnahme oder Absteckung zu vereinfachen. Modifiziert sind auch Anwendungen beim Monitoring möglich.