Mitglieder des NavVis D&E-Team sprechen über das Design von NavVis VLXund wie es präzise konstruiert wurde, um bei alltäglichen Vermessungsaufgaben besser abzuschneiden.
Als die tragbaren Indoor-Geräte von mobiles Mapping um 2015 auf den Markt kamen, versprachen sie eine noch nie dagewesene Geschwindigkeit und Flexibilität für die Arbeitsabläufe in der Gebäudedokumentation.
Die ersten Produkte waren jedoch mit einer Reihe von technischen Problemen konfrontiert, die ihre Verwendbarkeit für alltägliche Erhebungsanwendungen sowie die Qualität der Daten, die sie produzieren konnten, einschränkten. Dies verschaffte der Technologie einen gemischten Ruf unter Laserscanningexpert:in.
Beginnend im Jahr 2017, NavVis mit der Entwicklung einer neuen Art von tragbarem Gerät mobiles Mapping . Sie begannen von Grund auf mit der Entwicklung eines Geräts, das mit einem Minimum an Aufwand für den Benutzer Daten von höchster Qualität für die unterschiedlichsten Anwendungen erfasst. Das Ergebnis ist NavVis VLX.
Wir sprachen mit Mitgliedern des Design- und Ingenieurteams von NavVis um mehr über das Design dieses Werkzeugs zu erfahren und darüber, wie es entwickelt wurde, um bei alltäglichen Vermessungsaufgaben besser abzuschneiden.
Das richtige Design
Wie NavVis erklären die Industriedesigner Sarah Godoj und Nils Christensen, hat das Team alle möglichen Formfaktoren in Betracht gezogen. Sie stellten fest, dass die auf dem Markt befindlichen tragbaren Systeme für den Innenbereich mobiles Mapping eine von zwei Formen hatten: einen Rucksack oder ein tragbares Gerät. Und jede Option hatte Vor- und Nachteile.
Ein Handscanner ist am flexibelsten und kompaktesten, enthält aber die kleinste Sensornutzlast. Dies bedeutet in der Regel eine geringere Datenqualität. Ein Rucksack-Scanner verfügt über mehr Sensoren und liefert oft Daten von höherer Qualität. Allerdings sind diese Geräte in der Regel groß und schwer und lassen sich nur schwer (oder gar nicht) in enge Bereiche navigieren.
"„Ich würde sagen, dieses Design ist weltweit einzigartig.“"
Da beide Optionen für alltägliche Scanaufgaben inakzeptable Kompromisse darstellen, entwickelte das Team ein neuartiges Design, das das Beste aus beiden Welten bietet.
NavVis VLX ist ein kompaktes, tragbares System, das alle für eine maximale Datenqualität notwendigen Sensoren enthält, darunter zwei Velodyne VLP-16 Lidar-Sensoren, vier 20-MP-RGB-Kameras und eine professionelle IMU. Das Gerät ist außerdem leicht (es wiegt nur 9,3 kg), bequem und flexibel genug für echte Feldarbeit.
"Ich würde sagen, es ist die erste Form dieser Art auf der Welt", sagt Christensen.
-1.jpg?width=800&name=_DSC0334%20(1)-1.jpg)
Gute Ergonomie
Das D&E-Team wusste, dass NavVis VLX eine bestimmte Anzahl von Sensoren enthalten musste. Aber sie wollten nicht, dass die Datenqualität auf Kosten des ergonomischen Komforts im Feld geht.
"Da man das Gerät trägt", sagt Godoj, "mussten wir sicher sein, dass es dem menschlichen Körper passt. Also haben wir 3D-Druck verwendet und viele Iterationen gemacht. Wir haben verschiedene Ideen ausprobiert, um eine gute Kombination aus Größe, Gewicht und Passform zu finden."
Die erste Stelle, an der Sie die Auswirkungen ihrer sorgfältigen Arbeit sehen werden, ist das Fehlen von Schulterriemen. NavVis VLX Der Rucksack enthält innovative gepolsterte Haken, die für eine Vielzahl von Personen einen höheren Komfort bieten.
„Theoretisch könnte man mit dem Gerät auch problemlos wandern gehen - das sollte ungefähr so bequem sein wie mit einem Rucksack.“
Der nächste Punkt, an dem die Ergonomie zum Tragen kommt, ist der Hüftgurt, der das Gewicht gleichmäßiger verteilt als die Schulterstützen allein. Diese Funktion wurde nach umfangreichen Benutzertests hinzugefügt, bei denen das Design- und Technikteam eine Reihe von Gewichten - z. B. Zwei-Liter-Wasserflaschen - an dem Gerät befestigte, um das Gewicht einer Sensornutzlast zu simulieren.
"Einige Leute empfanden es als sehr unbequem", sagt Christensen. "Also haben wir beschlossen, dass wir etwas tun müssen, und den Hüftgurt hinzugefügt. Jetzt kann man mit dem Gerät wandern gehen, wenn man will - es sollte so bequem sein wie ein Rucksack."
Maximale Flexibilität
"Bei der Entwicklung des NavVis VLX wurde außerdem darauf geachtet, dass man beim Scannen so viel Bewegungsfreiraum hat wie möglich."
Um dies zu erreichen, haben sie ein cleveres Scharniersystem entwickelt. Wie Godoj erklärt, kann man das Gerät vor sich ausschwenken, während das Gewicht vollständig auf dem Hüftgurt lastet. Man kann das Gerät je nach Bedarf frei im Raum bewegen, zum Beispiel um eine enge Stelle zu erfassen - genau wie bei einem Handscanner.
Praktische Panoramen
Eines der wichtigsten Designkriterien für NavVis VLX war es, die einfache Aufnahme von 360°-Panoramabildern zu ermöglichen. Da eine große (und wachsende) Anzahl von Laserscanningexpert:in Panoramabilder verwendet, um immersive Begehungen von Gebäudedokumentationsprojekten zu erstellen, war dieser Punkt entscheidend.
Wie Godoj erklärt, hatte das D&E-Team dieses Ziel von Beginn des Entwicklungsprozesses an im Auge. "Wir haben uns gefragt: Welche Sensoren wollen wir verwenden und wie platzieren wir sie, um die beste Leistung zu erzielen?"
"Welche Sensoren wollen wir einsetzen und wie platzieren wir sie, um die beste Leistung zu erzielen?"
Das Team wusste, dass das Problem vieler mobiler Kartierer darin besteht, dass sie die RGB-Kameras oft so platzieren, dass der Bediener sich nicht aus dem Sichtfeld heraushalten kann. Sie verdecken wichtige Daten, wenn der Bediener versucht, ein Panorama zu erfassen.
NavVis VLX umgeht dieses Problem, indem sie die vier 20-MP-Kameras über dem Kopf des Bedieners mit Blick nach draußen positioniert. So wird eine vollständige 360°-Abdeckung in den Panoramabildern erreicht, ohne dass Sie bei der Aufnahme dabei sind. Ein Knopfdruck genügt, und schon ist ein vollständiges, ungehindertes Bild aufgenommen.
Vollständige Abdeckung
"Die geschickte Platzierung der Sensoren des NavVis VLX sorgt außerdem dafür, dass man beim Scannen eine vollständige Punktwolkenabdeckung erreicht, ohne besonders darauf achten zu müssen, wie man das Gerät hält. "
Bei einigen Systemen sind die Sensoren so platziert, dass das Gerät in ungeraden Winkeln gehalten werden muss, dass Abtastvorgänge durchgeführt werden müssen oder dass sogar Merkmale während des Scanvorgangs erneut überprüft werden müssen, um eine vollständige Erfassung zu gewährleisten.
Christensen sagt NavVis VLX löst dieses Problem, indem es ein Velodyne VLP-16-Lidar über dem Kopf und das andere in einer vertikalen Position vor dem Kopf anbringt. Dies bedeutet eine mühelose Abdeckung sowohl der Vorder- als auch der Rückseite des Geräts, während Sie scannen.
Geringere Kollisionsgefahr
Die Platzierung der Sensoren auf dem NavVis VLX hat einen weiteren Vorteil: Man hat den Scanner immer im Blick.
"Wir haben uns bewusst dafür entschieden, die Sensoren nicht hinten anzubringen", sagt Christensen, "denn wir wollen, dass man alles sieht, wenn man in engen Umgebungen unterwegs ist."
"„Wir wollten, dass man alles sieht, wenn man in engen Umgebungen unterwegs ist.“"
Durch die Platzierung der Sensoren über dem Kopf, NavVis VLX haben Sie eine klare Sicht auf Ihre Lidar-Scanner und Kameras, während Sie sich durch schwierige Bereiche bewegen. Das heißt, wenn Sie sich zum Beispiel durch einen überfüllten MEP-Raum bewegen, können Sie den Freiraum für das Gerät im Auge behalten und sich entsprechend bewegen, um Ihre Investition zu schützen.
Mehr als die Summe seiner Teile
Angesichts der Liebe zum Detail des D&E-Teams wird es Sie nicht überraschen, dass sie während des Entwicklungsprozesses noch viele weitere kluge Entscheidungen getroffen haben (viel mehr, als wir hier unterbringen können).
Ein paar Beispiele, die über das hinausgehen, was wir oben beschrieben haben: Godoj und Christensen haben die Anordnung der Griffe und des Displays im Hinblick auf Sicherheit, Komfort und einfache Steuerung des Geräts optimiert. Sie verwendeten Hot-Swap-Batterien, um die Scanzeit zu maximieren. Und sie haben das Gerät so kompakt und faltbar gestaltet, dass es in ein Standardgepäckstück passt.
Jedes Detail von NavVis VLX wurde berücksichtigt, um Sie bei Ihrer Arbeit zu unterstützen. Das Programm wurde so konzipiert, dass Sie die tägliche Vermessungsarbeit erledigen können, ohne durch Eigenheiten, Macken und Funktionsmängel gestört zu werden. So können Sie die Daten erfassen, auf die Ihr Unternehmen angewiesen ist.
Sean Higgins ist ein unabhängiger Technologieautor, ehemaliger Redakteur von Fachzeitschriften und Outdoor-Enthusiast. Er ist der Meinung, dass klares, schlagwortfreies Schreiben über 3D-Technologien ein öffentlicher Dienst ist.