Tachimetr elektroniczny, niezależnie od tego, czy jest manualny czy robotyczny, mierzy kąty i odległości, przeliczając je automatycznie na współrzędne punktu w terenie. Różnica między obiema wersjami nie leży więc w samym pomiarze, a w sposobie celowania w cel i liczbie osób potrzebnych do pracy.
W tym artykule wyjaśniamy, czym różni się klasyczne, ręczne celowanie w pryzmat od automatycznego śledzenia stosowanego w tachimetrach robotycznych, a także kiedy inwestycja w rozwiązanie robotyczne faktycznie się opłaca.
Czym jest tachimetr manualny
Tachimetr manualny to elektroniczny instrument geodezyjny, w którym operator samodzielnie celuje lunetą w mierzony punkt, a samo mierzenie kąta i odległości odbywa się już automatycznie, elektronicznie.
Podstawowe funkcje pomiarowe
Każdy współczesny tachimetr, manualny czy robotyczny, łączy w sobie funkcję teodolitu, czyli pomiaru kątów poziomych i pionowych, z dalmierzem laserowym mierzącym odległość do celu. Na podstawie tych dwóch pomiarów oraz znanych współrzędnych stanowiska instrument wylicza pełne współrzędne przestrzenne mierzonego punktu, z dokładnością liczoną w milimetrach. Ta część działania jest identyczna w obu wariantach urządzenia – różnica zaczyna się dopiero na etapie celowania w cel.
Ręczne celowanie w pryzmat
W tachimetrze manualnym operator patrzy przez lunetę i ręcznie obraca śruby mikrometryczne w poziomie i w pionie, aż krzyż nitek pokryje się z pryzmatem trzymanym przez drugą osobę w terenie. Pomiarowy z tyczką i pryzmatem przemieszcza się między kolejnymi punktami, a tempo całej pracy zależy od tego, jak szybko obie osoby się komunikują i jak sprawnie operator ponownie celuje po każdej zmianie pozycji. To sprawdzony, prosty sposób pracy, ale wymaga stałej obsady dwuosobowej przez cały czas pomiaru.
Czym wyróżnia się tachimetr robotyczny
Tachimetr robotyczny różni się od manualnego napędem serwomechanicznym, który pozwala instrumentowi samodzielnie obracać się w stronę pryzmatu i utrzymywać na nim celownik, nawet gdy operator swobodnie przemieszcza się po terenie.
Automatyczne śledzenie i wyszukiwanie pryzmatu
Automatyczne celowanie w tachimetrze robotycznym opiera się na dwóch osobnych mechanizmach:
- śledzenie (tracking) – ciągłe podążanie za pryzmatem, który jest już namierzony i pozostaje w polu widzenia instrumentu,
- wyszukiwanie (APR, Active Prism Recognition, czasem nazywane power search lub prism search) – uruchamiane wtedy, gdy instrument jeszcze nie namierzył pryzmatu albo utracił go na dłużej; tachimetr skanuje wówczas zdefiniowany sektor pola widzenia, aż odnajdzie cel i przejmie go do dalszego śledzenia.
Przykładowo tachimetr robotyczny Axis SP wykorzystuje dodatkowo technologię xTrak, która utrzymuje celownik na pryzmacie nawet przy chwilowym przysłonięciu, na przykład przez przejeżdżający samochód czy drzewo, i sam wznawia śledzenie, gdy przeszkoda zniknie.
Praca jednoosobowa wymaga też odpowiedniego pryzmatu – w przeciwieństwie do jednościennego pryzmatu używanego z tachimetrem manualnym, który trzeba stale obracać w stronę instrumentu, do pracy robotycznej stosuje się również pryzmat okrągły (360°), widoczny z każdej strony niezależnie od tego, gdzie operator się przemieści. Warto jednak pamiętać, że przy dłuższej utracie widoczności albo na placu, gdzie w polu widzenia instrumentu znajduje się więcej niż jeden pryzmat 360°, urządzenie może zgubić cel lub błędnie zablokować się na niewłaściwym pryzmacie. W takich sytuacjach operator musi ręcznie wskazać właściwy cel na ekranie kontrolera – pomocna może być tu również technologia tzw. eliminacji statycznych celów. Oprogramowanie tachimetru pozwala na zapis współrzędnych luster, które mają być pomijane w trakcie pracy, aby nie tracić czasu na ich niepotrzebne wyszukiwanie.
Zdalne sterowanie z kontrolera
Operator porusza się po terenie z tyczką, pryzmatem i kontrolerem polowym połączonym z instrumentem łączem radiowym, z którego uruchamia pomiar, odczytuje wynik i steruje pracą tachimetru bez powrotu do statywu. W praktyce AXIS SP dodatkowo umożliwia funkcję Touch to Aim, czyli wycelowanie w punkt dotknięciem ekranu kontrolera, oraz tyczenie CAD z importem plików DXF / DWG, co pozwala jednej osobie samodzielnie zrealizować tyczenie na podstawie projektu, bez wcześniejszego przygotowywania odrębnej listy współrzędnych.
Tachimetr manualny a robotyczny – kluczowe różnice
Największe różnice między tachimetrem manualnym a robotycznym widać w trzech obszarach: liczbie osób potrzebnych do pomiaru, tempie pracy oraz relacji między kosztem zakupu a długoterminową opłacalnością.
| Tachimetr manualny | Tachimetr robotyczny | |
|---|---|---|
| Obsługa | 2 osoby (operator + pomiarowy) | 1 osoba (operator z kontrolerem) |
| Celowanie w pryzmat | ręczne, przez lunetę | automatyczne śledzenie i wyszukiwanie (PS, APR) |
| Rodzaj pryzmatu | płaski, kierowany na instrument | Płaski lub okrągły 360°, widoczny z każdej strony |
| Tempo pomiaru serii punktów | zależne od komunikacji dwóch osób | ograniczone głównie tempem przemieszczania się jednej osoby |
| Typowy koszt zakupu | niższy | wyższy |
Dokładność kątowa nie jest tu ujęta jako osobna różnica, ponieważ to parametr niezależny od automatyzacji celowania – w obu kategoriach zdarzają się modele o różnej klasie precyzji. Przykładowo w ofercie Art-Geo manualny AXIS 8 ma dokładność 2″, a robotyczny AXIS SP osiąga 1″, ale nie oznacza to, że każdy tachimetr robotyczny jest dokładniejszy od każdego manualnego.
Praca jednoosobowa a zespołowa (obsługa przez 1 czy 2 osoby)
Tachimetr manualny wymaga stałej obsady dwuosobowej przez cały czas trwania pomiaru, co oznacza, że firma musi zaplanować i opłacić pracę dwóch osób nawet przy prostych zadaniach. Tachimetr robotyczny pozwala tę samą pracę wykonać jednej osobie, a zwolniony w ten sposób pomiarowy może w tym czasie realizować inne zadania na budowie lub w biurze.
Szybkość i automatyzacja pomiaru
Przy pomiarach seryjnych, gdzie trzeba zmierzyć dziesiątki lub setki punktów w ciągu dnia, eliminacja etapu ręcznego celowania i komunikacji między dwiema osobami realnie skraca czas pracy na każdym kolejnym punkcie. Ta różnica najbardziej daje się odczuć przy inwentaryzacji rozległych obiektów, pomiarach sieci punktów kontrolnych czy innych zadaniach o dużej liczbie powtarzalnych pomiarów.
Zastosowanie i opłacalność inwestycji
Tachimetr robotyczny kosztuje więcej niż porównywalny model manualny, dlatego inwestycja opłaca się przede wszystkim firmom, które wykonują dużą liczbę pomiarów seryjnych lub regularnie pracują w trybie jednoosobowym. Przy sporadycznych, niewielkich zleceniach albo pracach, gdzie i tak potrzebna jest druga osoba w terenie z innych powodów, tachimetr manualny pozostaje rozwiązaniem w pełni wystarczającym i bardziej ekonomicznym.
Kiedy warto wybrać rozwiązanie robotyczne
Rozwiązanie robotyczne najlepiej sprawdza się tam, gdzie liczy się powtarzalność pomiaru i możliwość pracy bez stałej drugiej osoby przy instrumencie. Do typowych sytuacji, w których inwestycja w tachimetr robotyczny się opłaca, należą:
- tyczenie fundamentów, osi konstrukcyjnych i innych punktów na budowie,
- kontrola geometrii dróg i przekrojów na etapie budowy,
- regularny monitoring przemieszczeń i deformacji konstrukcji w czasie,
- prace w pasie drogowym lub na placu z ruchem sprzętu ciężkiego, gdzie ograniczenie liczby osób w terenie ma znaczenie dla bezpieczeństwa.
Pomiary seryjne i monitoring
We wszystkich tych zadaniach operator wielokrotnie „odwiedza” kolejne punkty, a tachimetr robotyczny samodzielnie śledzi go i rejestruje wyniki bez przerywania pracy na ponowne celowanie. Funkcja tyczenia CAD, dostępna między innymi w AXIS SP, dodatkowo skraca ten proces, bo instrument od razu wskazuje operatorowi kierunek do zaprojektowanego punktu na podstawie wgranego pliku DXF/DWG.
Ograniczenie liczby osób w terenie
Mniej osób w terenie to nie tylko niższe koszty pracy, ale też realne ograniczenie liczby ludzi narażonych na ryzyko. Tam, gdzie każda dodatkowa osoba w strefie zagrożenia zwiększa ryzyko wypadku, praca jednoosobowa z tachimetrem robotycznym bywa argumentem równie ważnym jak sama wydajność.
Porada eksperta: na placach, gdzie kilka ekip pracuje jednocześnie z widocznymi pryzmatami w niedalekiej odległości od siebie, tachimetr robotyczny czasem zablokuje się na niewłaściwym celu. W praktyce pomaga ustalenie kolejności pomiarów między ekipami albo stosowanie pryzmatów o różnych oznaczeniach, tak by operator mógł szybko zweryfikować, czy instrument śledzi właściwy punkt. Można też skorzystać z funkcji pomijania zdefiniowanych luster, aby tachimetr nie tracił czasu na wyszukiwanie zbędnych celów.
Pełną ofertę tachimetrów, zarówno manualnych, jak i robotycznych, znajdziesz na stronie Art-Geo.
FAQ
1. Czym jest tachimetr?
Tachimetr, nazywany też tachimetrem elektronicznym lub total station, to instrument geodezyjny łączący pomiar kątów poziomych i pionowych z elektronicznym pomiarem odległości, na podstawie których wylicza współrzędne przestrzenne mierzonych punktów.
2. Jakie są rodzaje tachimetrów?
Tachimetry dzieli się przede wszystkim według sposobu celowania i liczby osób potrzebnych do obsługi. Manualne wymagają ręcznego celowania i obsługi dwuosobowej, robotyczne mają automatyczne śledzenie i wyszukiwanie pryzmatu, co umożliwia pracę jednoosobową, a hybrydowe są dodatkowo zintegrowane z modułem GNSS, łącząc klasyczny pomiar kątowo-liniowy z pozycjonowaniem satelitarnym w ramach jednego urządzenia.
3. Jak działa automatyczne śledzenie pryzmatu?
Instrument wykorzystuje silniki serwo, które na bieżąco obracają lunetę w stronę pryzmatu okrągłego (360°), utrzymując go w polu pomiaru mimo ruchu operatora – to funkcja śledzenia. Osobny mechanizm, wyszukiwanie (APR), uruchamia się, gdy tachimetr jeszcze nie namierzył celu albo utracił go na dłużej, i skanuje pole widzenia, aż go odnajdzie. Bardziej rozwinięte systemy, takie jak xTrak w AXIS SP, potrafią dodatkowo utrzymać namierzony cel mimo chwilowego przysłonięcia przez przeszkodę i samodzielnie wznowić śledzenie, gdy przeszkoda zniknie z pola widzenia.
4. Do jakich prac sprawdza się tachimetr robotyczny?
Tachimetr robotyczny najlepiej sprawdza się przy pomiarach seryjnych o dużej liczbie punktów, tyczeniu obiektów budowlanych i drogowych, monitoringu deformacji konstrukcji w czasie oraz wszędzie tam, gdzie ograniczenie liczby osób w terenie ma znaczenie kosztowe lub bezpieczeństwa.
