Inside X9Ein 3D-Laserscanner aus der Zukunft 

Inside X9
Ein 3D-Laserscanner aus der Zukunft

Mit dem 3D-Laserscanner X9 hat der Hersteller Trimble mehr als ein wegweisendes Produkt entwickelt. Wir haben hinter die Kulissen geschaut, mit Entwicklern gesprochen und uns die wichtigsten technologischen Details erklären lassen. Dabei wurden wir vielfach überrascht, beispielsweise von der Tatsache, dass der X9 ein durch und durch europäisches Projekt ist, an dem Ingenieure aus Deutschland und Frankreich gemeinsam und länderübergreifend gearbeitet haben.

„Oberste Prämisse bei der Entwicklung war nicht ein Produkt zu entwickeln, sondern ein System“, so Dr. Michael Vogel, der mit zahlreihen Trimble Innovation Awards ausgezeichnet wurde und mitverantwortlich für 30 Patente ist. Er leitete als Trimble Distinguished Engineer die Entwicklung des X9-Systems. „Raus aus dem Elfenbeinturm der Forscher, rein in die Anwendungswelt der Kunden, eine Komplettlösung bereitstellen, mit der der Nutzer nahtlos effizient und produktiv arbeiten kann“, so Dr. Michael Vogel, der die Entwicklungsmannschaft auf den Systemgedanken einschwor.

Das Resultat begeistert Anwender weltweit

Das Ergebnis ist eindrucksvoll. Entstanden ist ein komplettes System, das nicht nur aus einem erweiterbaren 3D-Laserscanner besteht, sondern auch einen leistungsstarken Tablet PC und eine abgestimmte Software umfasst. Und mit Funktionalitäten aufwarten kann, die die Feldarbeit für den Anwender deutlich vereinfachen und beschleunigen. „Kosteneffizienz sowohl bei der Investition wie auch bei der Erfassung und Verarbeitung der Daten war eines der wichtigsten Kriterien“, so Vogel. Weitere Zielsetzungen bei der Entwicklung der neuen X9-Plattform: Die Herstellbarkeit sowie Qualität und Zuverlässigkeit optimieren. Dabei bediente sich das Entwicklerteam bei anderen Trimble Produkten, beispielsweise wurde der bewährte X-Drive-Servoantrieb mit Vermessungsqualität von einer Robotik-Totalstation verwendet.

Automatisierung für mehr Effizienz

Erste Erfahrung mit einem hohen Automatisierungsgrad konnten die Ingenieure bereits bei der Entwicklung des Vorgängermodells Trimble X7 machen. Davon profitieren jetzt die Anwender des X9. Die automatische Selbstnivellierung steht nicht nur für deutliche Zeitvorteile, sondern ermöglicht den Einsatz des Laserscanners in Anwendungen, die bisher einer Totalstation vorenthalten blieben. Mit einer Horizontierungsgenauigkeit von unter 3‘‘, was 0.3 mm auf 20 m entspricht, sind beispielsweise jetzt auch hochgenaue Bodenebenheitsanalysen möglich. Zudem wurde die Qualität jeder Scanstation erheblich verbessert – was sich danach in der Registrierung und auch in den Resultaten ersichtlich macht.
Neben der technisch extrem aufwändigen Selbstnivellierung wurde für den X9 zudem eine automatische Kalibrierung entwickelt. Dabei stellt die automatische Kalibrierung effektiv die Zwei-Lagen-Messung einer Totalstation nach und wendet die Korrekturen automatisch an. Jeder Scan wird mit höchster Genauigkeit ausgeführt, auch ohne dass das Instrument regelmässig in spezialisierten Servicecentren neu kalibriert werden muss. Die automatische Kalibrierung kann mit einem Kollimator verglichen werden, der normalerweise in einem Servicecenter steht. Trimble ist es gelungen, diese Technologie in den Scanner zu integrieren. Zu Messbeginn und sobald grössere Temperaturänderungen registriert werden, werden die Winkel und Distanzen automatisch neu kalibriert. So wird jederzeit höchste Genauigkeit garantiert.

Der Trimble X9 – Eine modulare Komplettlösung

Das Team von Dr. Michael Vogel ging bei der Entwicklung noch einen Schritt weiter und hat den Gedanken der Komplettlösung um den Faktor Skalierbarkeit des Systems erweitert. So steht dem Anwender mit dem X9 Core LT ein Basisgerät zur Verfügung, das lediglich eine eingeschränkte Reichweite von 40 Metern bietet – jedoch zu einem einzigartigen Preis-/Leistungsverhältnis. Wer grössere Reichweiten braucht, kann den X9 Premium einsetzen und – das ist eine einzigartige Innovation – das vielleicht schon beschaffte Basisgerät auf die höhere Reichweite „upgraden“.
Zudem wurde ein neuer TabletPC – der Trimble T110 – entwickelt. Das robuste Tablet bietet einen leistungsstarken Prozessor, 32 GB Arbeitsspeicher und einen schnellen NVMe-Datenspeicher mit 1 TB und kann selbst komplexe Laserscanning-Projekte managen und realisieren.
Und mit Trimble Perspective steht eine Softwareanwendung für den T110 zur Verfügung, die speziell zur Ablaufsteuerung im Feld und zur vollständigen Verknüpfung von Scans bei der Arbeit konzipiert wurde. Sie ermöglicht flexible und einfach zu erlernende Arbeitsabläufe, eine komplette und ausgeglichene Registrierung der Projekte, sowie eine Vielzahl von unterschiedlichen Exportformaten.
Um den gesamten Workflow zu komplettieren, ermöglicht das System die Messung von Fixpunkten mit einem Laserpointer, damit kann das gesamte Projekt noch vor Ort georeferenziert werden.
Der Anwender, kann die Arbeit vor Ort komplett abschliessen und bereits über Trimble Connect mit den Auftraggebern teilen und hat die Sicherheit, dass alles passt und gesichert ist, bevor die Rückreise angetreten wird. Auch das zeigt, dass sich die Entwicklung an den Kundenbedürfnissen orientiert hat.