Hiểu rõ hơn về công nghệ Trimble X-Drive trên Trimble X7

Trimble X7 là máy quét laser 3D tích hợp nhiều công nghệ. Trong đó, công nghệ Trimble X-Drive trên Trimble X7 nhận được đông đảo sự thu hút, quan tâm từ các chuyên gia, kỹ sư trong ngành. Bài viết sau đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ Trimble X-Drive trên Trimble X7.

Trimble X7 khác biệt so với các máy quét 3D laser khác

Trimble X7 có cụm gương không thể nhìn thấy, với thiết bị trung tâm có khả năng hoạt động như một máy toàn đạc. Cùng với hệ thống truyền động dọc kép, nên Trimble X7 có được đặc điểm của cả máy toàn đạc lẫn máy quét. Hệ thống tích hợp một servo cấp khảo sát lái xe từ máy toàn đạc và gương quét tốc độ cao được bảo vệ để kích hoạt các tính năng như tự động hiệu chuẩn và nhiều chức năng khác nữa.

Tính năng và lợi ích của công nghệ Trimble X-Drive

- Bộ phận trung tâm trên Trimble X7

Trimble X7 được thúc đẩy các cải tiến về kỹ thuật với khu vực trung tâm được thiết kế đặc biệt. Thiết bị bảo vệ trung tâm của thiết bị được tích hợp một ổ đĩa servo ở cấp khảo sát với khả năng quét tốc độ cao, bên trong có cảm biến độ nghiêng để tự cân bằng, hệ thống camera đồng trục được hiệu chỉnh giúp thu thập hình ảnh nhanh chóng và con trỏ laser tạo thuận lợi cho việc tham chiếu địa lý và các phép đo điểm đơn lẻ.

Hình 1. Bộ phận trung tâm trên Trimble X7.

- Hệ thống lệch dọc X-Drive

X-Drive là hệ thống truyền động lệch dọc kép đầu tiên trên thế giới được thiết kế bằng cách tích hợp bộ truyền động servo cấp khảo sát với gương quét tốc độ cao. Việc sử dụng hệ thống servo thẳng đứng nổi tiếng của Total Station trên đầu thiết bị làm lệch tốc độ cao trong khi quét đã mở ra những tính năng mới như: Tự động hiệu chuẩn, đo độ nghiêng và con trỏ laser. Bên cạnh đó, hệ thống mã hóa góc và truyền động dọc của máy toàn đạc vẫn được tích hợp bên trong trục ngắm nên bộ phận trung tâm bao gồm cả bộ phận lệch và nguồn EDM có thể được quay quanh trục trunnion theo cách truyền thống như các máy toàn đạc.

Ổ đĩa lệch được lấy cảm hứng từ công nghệ động cơ ổ cứng được phát triển riêng cho Trimble bởi các chuyên gia trong ngành ổ cứng chất lượng cao. Ổ đĩa đáng tin cậy có độ ma sát, độ rung và mức tiêu thụ điện năng thấp, đồng thời yên tĩnh đến mức bạn sẽ không nghe thấy máy quét đang chạy. Ngoài ra, ổ đĩa có tuổi thọ cao đã giúp giảm chi phí bảo trì. Đây là một lý do khiến Trimble X7 được bảo hành tiêu chuẩn trong hai năm.

Một tính năng cơ học khác là cửa sổ máy quét 360° được làm từ nhựa Polycarbonate, giúp bảo vệ gương lệch xoay của máy quét. Cửa sổ đặc biệt này được tối ưu hóa cho bước sóng EDM và phạm vi hỗ trợ với độ chính xác ánh sáng mặt trời bảo vệ. Cửa sổ có độ trong suốt như kính nhưng có thể chịu được va đập và nhiệt độ, hoàn hảo cho các ứng dụng quang học khắt khe. Thiết kế này giúp Trimble X7 đạt tiêu chuẩn IP55 đáng tin cậy về khả năng chống bụi và bảo vệ tia nước xâm nhập, vận hành an toàn với khả năng bảo vệ gương không bị lệch hướng khi xoay tốc độ cao.

Hình 2. Công nghệ Trimble X-Drive trên Trimble X7.

- Khả năng tự động san lấp mặt bằng

Trimble X7 sở hữu khả năng tự động san lấp mặt bằng trước mỗi lần quét giúp tự động hóa quy trình công việc, thực hiện nhanh chóng, đơn giản hơn. Chức năng tự động cân bằng với độ chính xác cao là một chìa khóa để đăng ký quét hiện trường và kiểm tra chất lượng nhanh chóng, giảm lỗi và tiết kiệm thời gian tối thiểu.

Các máy quét laser 3D truyền thống đối mặt với thử thách nâng cấp phạm vi và độ chính xác của cấp khảo sát hoặc không thể đạt được độ chính xác cấp khảo sát một cách hiệu quả. Máy quét có thể có cảm biến chính xác nhưng phạm vi đo có giới hạn, yêu cầu người dùng phải cân bằng thiết bị để đạt được độ chính xác của cấp khảo sát. Quá trình này đòi hỏi chuyên môn của người dùng ở một mức nhất định. Các máy quét khác có thể có cảm biến phạm vi rộng với độ chính xác thấp, do đó bạn có thể quét từ mọi hướng nhưng bạn không thể đạt được độ chính xác của cấp khảo sát.

X7 đơn giản hóa việc san lấp mặt bằng với quá trình tự cân bằng tự động được hiển thị trong các bước bên dưới:

Hình 3. Cơ chế hoạt động của khả năng tự san lấp mặt bằng.

Hệ thống đạt được độ bù nghiêng cấp khảo sát nếu thiết bị được thiết lập trong phạm vi làm việc lên đến 10° từ một trong hai phía của trục thẳng đứng của nó để quét thẳng đứng và quét ngược. Các bản quét được san bằng với độ chính xác cấp khảo sát < 3” (giây cung), tương đương với 0,3mm @ 20 m. Dễ dàng đạt được thiết lập trong phạm vi 10°, nhưng có sẵn tùy chọn bật đèn hướng dẫn để cho người dùng biết liệu chân máy có cần được điều chỉnh hay không. Quá trình này diễn ra nhanh chóng tại hiện trường và không yêu cầu chuyên môn.

Dữ liệu cấp khảo sát cung cấp bằng chứng chống lại khảo sát thực. Khả năng tự san lấp sẽ đảm bảo độ chính xác mà bạn có thể tin tưởng mà không cần mục tiêu hoặc kiểm soát thêm khi khảo sát địa hình, ứng dụng trong làm phẳng sàn hoặc khi giám sát độ thẳng đứng của cột hoặc tường trong quá trình xây dựng. Ví dụ, độ thẳng đứng của một tòa nhà 10m sẽ có sai số 0,14mm và độ phẳng của sàn 20m sẽ có sai số 0,3 mm. Nếu không san lấp mặt bằng cấp khảo sát, một số máy quét có thể có sai số > 8mm ở 10m và sai số > 17mm ở 20m.

Hình 4. Độ chính xác của cấp khảo sát.

Chức năng tự san lấp mặt bằng phải được kích hoạt khi đăng ký hiện trường. Nếu Trimble X7 nghiêng hơn 10° và lên đến 45°, quá trình quét thu được sẽ gần như được làm phẳng nhưng không đảm bảo độ chính xác 3”. Việc quét sẽ được gắn là “Chưa được san bằng”, tuy nhiên với phần mềm Perspective thì có thể tự động đăng ký nếu có đủ độ chồng chéo với quá trình bạn đã đăng ký. Nếu thiết bị nghiêng > 45° so với một trong hai bên của trục thẳng đứng, phần mềm Perspective sẽ hiển thị thông báo lỗi và ngăn cản quá trình thu quét. Khi máy quét lộn ngược và độ nghiêng trong phạm vi 10° của trục tung, quá trình quét sẽ được cân bằng với độ chính xác cấp khảo sát và tự động lật để có hướng chính xác. Tính năng tự cân bằng thông minh cũng có chức năng giám sát mức thời gian thực để dừng quét nếu độ nghiêng bị gián đoạn trong quá trình thực hiện.

Hình 5. Định hướng máy quét để tự san lấp mặt.

Hình 6. Có thể quét đảo ngược với độ chính xác ở mức khảo sát.

- Tích hợp hệ thống Camera mạnh mẽ

Trimble X7 tích hợp hệ thống camera đồng trục thông minh với ba camera 10Mpx. Độ phân giải cho mỗi hình ảnh là 3840 x 2746 pixel, mỗi hình ảnh có một trường xem cụ thể để tối ưu hóa phạm vi phủ sóng và năng suất. Tính đồng trục của các máy ảnh được tạo ra bởi thiết kế cơ học và sự căn chỉnh của trục quang học của chúng để đi qua trung tâm của hệ thống gimbal để giảm thiểu sai lệch giữa hình ảnh và bản quét.

Thời gian thu nhận hình ảnh phụ thuộc vào số lượng hình ảnh được chọn. Bạn có thể tùy chọn chụp 15 hoặc 30 hình ảnh. Trong điều kiện ánh sáng bình thường, để chụp 15 ảnh mất một phút và 30 ảnh mất hai phút với chế độ phơi sáng tự động. Chụp 15 ảnh được thực hiện theo sáu vị trí (xoay theo chiều ngang với gia số 60°) và chụp 30 ảnh từ 12 vị trí (xoay theo chiều ngang với gia số 30°). Khi chụp 30 ảnh, chất lượng hình ảnh sẽ được nâng cao nhờ khả năng quét màu và chất lượng hình ảnh toàn cảnh, đặc biệt là trong các môi trường phức tạp và những nơi hiện tượng sai khớp phổ biến hơn. Nhiều hình ảnh hơn sẽ cải thiện màu sắc và độ phủ tuy nhiên thời gian chụp và xử lý hình ảnh sẽ tăng lên. Chụp 15 hình ảnh là đủ trong các môi trường đơn giản, nơi có ít vết cắn hơn và có thể phủ sóng chất lượng tốt.

Ngoài ra, thiết bị còn có chế độ chụp ảnh HDR, thu được hai hình ảnh bổ sung ở các độ phơi sáng khác nhau từ mỗi vị trí và kết hợp các kết quả để đạt được dải độ sáng cao hơn, nhờ đó hình ảnh nhiều màu sắc và chi tiết hơn ở các vùng sáng và tối. HDR sẽ mất 3 phút để chụp 15 ảnh và 6 phút để chụp 30 ảnh.

Hình 7. Những vị trí khi chụp 15 và 30 ảnh.

Các cài đặt điều chỉnh cân bằng trắng được thiết lập để loại bỏ các phối màu không chân thực, giúp các đối tượng có màu trắng được hiển thị trong hình ảnh. Một máy ảnh cân bằng trắng thích hợp phải kể đến nhiệt độ màu của nguồn sáng, dùng để chỉ độ ấm hoặc độ mát tương đối của ánh sáng trắng. Hiệu chỉnh cân bằng trắng tự động được áp dụng trong phần mềm và các cài đặt trong nhà và ngoài trời được thực hiện trực tiếp bởi máy quét. Dưới đây là hướng dẫn chung về thời điểm sử dụng từng cài đặt.

Auto (Tự động): được khuyến nghị khi điều kiện ánh sáng không nhất quán
Sunny (Nắng): ngoài trời trong ánh nắng chói chang
Cloudy (Có mây): ngoài trời vào những ngày u ám
Fluorescent Cool White (Đèn huỳnh quang Trắng mát): trong nhà khi có ánh sáng đèn huỳnh quang
Incandescent (Sợi đốt): trong nhà khi có nhiều ánh sáng tự nhiên hơn.

Việc tạo màu cho bản quét và tạo ảnh toàn cảnh với chất lượng cao được hoàn thành khi dự án được xuất từ Perspective. Các bản quét từ danh sách trạm có thể sẽ được xử lý ngay tại hiện trường. Tính năng tạo Panorama sẽ sử dụng khoảng cách đám mây điểm thực để giảm thiểu sự không khớp và hòa trộn sẽ làm trơn tru, giảm gián đoạn giữa các hình ảnh và tránh trùng lặp đối tượng. Xem các mẫu ảnh chụp toàn cảnh và quét màu bên dưới.

Hình 8. Kết quả quét hình ảnh Panorama.

Hình 9. Kết quả sau khi quét được tạo màu.

Bảng tổng hợp những tính năng và lợi ích của công nghệ Trimble X-Drive

Tính năng	Lợi ích
Bộ phận bảo vệ trung tâm	Tích hợp bộ phận làm lệch tốc độ cao để quét, cùng với cảm biến độ nghiêng bên trong, nguồn. EDM, hệ thống camera và con trỏ laser trong một bộ phận trung tâm được bảo vệ. Bảo vệ quang học trong mọi điều kiện thời tiết (IP55). Hoạt động an toàn.
Ổ đĩa lệch hướng dọc X-Drive	Tích hợp ổ đĩa servo cấp khảo sát với khả năng quét tốc độ cao. Hệ thống servo dọc cho phép toàn bộ khối trung tâm quay quanh trục trunnion. Cho phép tự động hiệu chuẩn và tự cân bằng Đáng tin cậy; bền bỉ; ma sát thấp, rung động, tiêu thụ điện năng và tiếng ồn. Cho phép bảo hành 2 năm.
Tự động san lấp mặt bằng	Mức bù cấp khảo sát cho cả hướng thẳng đứng và hướng ngược trong phạm vi ±10°. Độ chính xác cấp khảo sát <3”= 0,3mm @ 20m. Quét với độ nghiêng <45° có độ chính xác cấp độ thô. Giám sát mức thời gian thực sẽ không cho phép thu nhận quét nghiêng > 45° và sẽ dừng quét khi mức bị gián đoạn. Xác minh độ thẳng đứng và độ bằng phẳng chính xác. Hỗ trợ đăng ký hiện trường.
Hệ thống camera tích hợp	Máy ảnh 3 x 10MP để thu nhận hình ảnh nhanh trong 1-2 phút. Chất lượng toàn cảnh được quét màu và đầy đủ. Máy ảnh đồng trục, đã hiệu chỉnh với trục quang học được căn chỉnh với tâm của gương làm lệch hướng để giảm thiểu thị sai giữa hình ảnh và ảnh quét. HDR và cân bằng trắng để đảm bảo chất lượng hình ảnh.
Con trỏ laser	Tham chiếu địa lý. Các phép đo điểm đơn.
Hiệu chuẩn tự động	Đảm bảo độ chính xác của dữ liệu quét. Chỉnh góc và khoảng cách. Hệ thống mã hóa trục ngắm được sử dụng từ các máy toàn đạc để có độ chính xác. Tính đến độ lệch căn chỉnh bên trong đầu máy quét và điều chỉnh theo độ rung, thậm chí là sốc. Hiệu chuẩn thông minh, giám sát điều kiện môi trường, nhiệt độ thiết bị và tốc độ dọc Hiệu chuẩn thông minh chỉ áp dụng hiệu chỉnh khi được yêu cầu. Không yêu cầu mục tiêu hoặc tương tác người dùng. Không cần hiệu chuẩn hàng năm làm giảm chi phí sở hữu và tăng ROI. Cho phép bảo hành 2 năm.

Mong rằng bài viết trên đây đã giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ Trimble X-Drive trên Trimble X7. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về công nghệ hay thiết bị trắc địa, hãy liên hệ ngay cho Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất!

>>> Xem thêm: 3 CHẾ ĐỘ QUÉT TRÊN MÁY SCAN 3D LASER TRIMBLE X7 CÓ GÌ ĐẶC BIỆT?

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ: