Archivio mensile maggio 2018

DiDaniele Frigerio

Stazione totale motorizzata o Robotica?

Motorizzata o robotica, quale stazione totale scegliere?

La domanda può risultare banale per un pubblico di esperti in materia topografica. Ciò nonostante, spesso queste due tipologie di stazione totale vengono confuse, e con esse le metodologie di lavoro e i campi di applicazione.

Uno strumento motorizzato viene considerato tale quando i movimenti del cerchio orizzontale e del cerchio verticale sono eseguiti tramite motori interni attivati da manopole (jogs) che permettono la rotazione più o meno veloce della stazione. Uno strumento motorizzato inoltre, risulta essere frizionato, e quindi può essere ruotato liberamente anche senza l’ausilio dei jogs.

Ulteriori funzionalità che uno strumento motorizzato di norma offre di serie sono l’Auto Pointing (centramento automatico) che permette il centramento del prisma a fronte di una collimazione iniziale approssimativa, e il Tracking (tracciamento) che consente l’inseguimento del prisma, eliminando i tempi della collimazione.

Una stazione totale motorizzata evolve a robotica quando è utilizzabile in modalità monoperatore con una configurazione tipica che comprende oltre allo strumento, un controller palmare ed un prisma 360°, entrambi collegati all’asta portaprisma.

Dalla stazione totale motorizzata alla stazione robotica
Fatte salve queste caratteristiche fondamentali, una stazione totale motorizzata evolve a robotica quando è utilizzabile in modalità monoperatore con una configurazione tipica che comprende oltre allo strumento, un controller palmare ed un prisma 360°, entrambi collegati all’asta portaprisma e connessi allo strumento in modalità wireless.

A questo proposito Topcon, già agli inizi degli anni 2000 con la serie di stazioni robotiche GPT-8000A introduceva, prima al mondo, un sistema robotico completamente senza cavi.

La soluzione wireless RC-2 “Fast-Trak” infatti, composta da un controller remoto e una maniglia dello strumento comprendente 4 sensori laser, introduceva la comunicazione a infrarossi (IR).

Un sistema che semplificò il dialogo bidirezionale tra operatore e stazione totale, attraverso il quale l’uno dà istruzioni per misurare e per informare lo strumento sulla posizione del prisma ogni qualvolta si perde l’aggancio, e l’altra (la stazione totale) risponde al topografo inviandogli tutti i dati misurati per poter essere archiviati nel controller palmare.

Pochi anni dopo, le nuove tecnologie brevettate di comunicazione ad infrarossi, X-Track™, PowerTrac™ e la più recente UltraTrac, hanno introdotto importanti miglioramenti nell’aggancio del prisma in movimento a più elevate velocità, e nella riacquisizione istantanea dell’inseguimento del prisma.

Contemporaneamente, l’introduzione del sistema di comunicazione radio ad espansione di spettro senza interferenze, nei modelli di stazione totale robotica Topcon GPT-9000A, portava il dialogo strumento-controller a più alti livelli prestazionali.

Oggi, l’esclusivo sistema di comunicazioni LongLink™, introdotto per la prima volta con la serie robotica Topcon PS, garantisce un range di comunicazione wireless di 600m di diametro.

Dopo questa breve ma necessaria digressione storica, ci preme sottolineare una caratteristica basilare delle stazioni totali robotiche e che fa la differenza tra i brand Premium come Topcon e i “chinese manufacturers”, e stiamo parlando del riaggancio del prisma nel caso in cui si perda il tracciamento a causa di un ostacolo che interrompe la comunicazione.

In questi casi lo strumento può essere richiamato facendolo ruotare nella direzione fornita dal controller tramite il suo Gps interno o manualmente con un joystick virtuale. Oppure, scegliere l’opzione di utilizzare un ricevitore Topcon RC-5 (ricordate l’RC-2? Siamo già alla quinta generazione di remote controller) collocato sopra al prisma 360°, che consente una ricerca più rapida ed efficace della stazione totale.

L’essenza dello strumento motorizzato, cioè la presenza di motori a bordo, lo rende specifico per l’esecuzione di rilievi finalizzati a determinare le deformazioni e/o spostamenti di manufatti, infrastrutture e movimenti franosi.

Applicazioni e campi di utilizzo delle stazioni totali motorizzati e delle stazioni totali robotiche.
Ora, una volta capite bene le caratteristiche di una stazione totale motorizzata e una stazione totale robotica, e quindi le differenze fra di esse, è importante capire quali sono le applicazioni che ne esaltano le prestazioni, rendendoli strumenti unici per alcune tra esse.

Partendo dall’assioma che sono possibili tutte le applicazioni e le operazioni di campagna che svolgeremmo con una stazione totale meccanica con l’apporto di due operatori, come ad esempio l’esecuzione di poligonali, rilievi celerimetrici e riconfinamenti, l’essenza dello strumento motorizzato, cioè la presenza di motori a bordo, lo rende specifico per l’esecuzione di rilievi finalizzati a determinare le deformazioni e/o spostamenti di manufatti, infrastrutture e movimenti franosi, che insieme a soluzioni software dedicate, vanno a configurare le soluzioni di monitoraggio geometrico.

Le scansioni automatiche di fronti di cava, discariche, cumuli di inerti, ecc. sono anch’esse applicazioni specifiche per strumenti motorizzati, in modalità reflectorless per punti singoli o “scanning”, caratteristica quest’ultima della Imaging Station di Topcon.

La stazione totale robotica, fatte salve tutte le applicazioni dei sistemi manuali e motorizzati, è invece lo strumento ideale per tutte quelle applicazioni ove la soluzione monoperatore risulta essere decisiva per l’esecuzione di determinati lavori topografici – quali ad esempio rilievi e tracciamenti di cantiere – dove lo strumento consente di individuare la direzione da picchettare in maniera automatica.

L’esecuzione di misure da terra in appoggio a rilievi batimetrici, nonché le operazioni di controllo e guida di macchine operatrici movimento terra (LPS machine control) sono ulteriormente attività che una stazione totale motorizzata e robotica consente di svolgere con efficacia e precisione.