Por Andrew Harrison, Diretor de Engenharia de Hardware, Emesent

Quando começámos a trabalhar naquilo que viria a ser o Emesent GX1 , o nosso primeiro instinto não foi analisar o que os concorrentes estavam a desenvolver. Foi ouvir — ouvir de verdade — as pessoas que iriam realmente utilizá-lo.

Ao longo do desenvolvimento do GX1, conversámos com mais de 25 topógrafos, proprietários de empresas de topografia, engenheiros e profissionais da área geoespacial de todo o mundo. Perguntámos-lhes sobre os seus fluxos de trabalho. Registámos as suas frustrações, as soluções alternativas que adotavam e as suas listas de desejos. O que resultou disso não foi uma ficha técnica, mas sim uma imagem clara de como deveria realmente ser um scanner móvel concebido para topógrafos profissionais.

Esta é essa história.

1. Emesent SLAM : Precisão que inspira confiança

O feedback que ouvimos de forma mais consistente e enfática dizia respeito à precisão. Os topógrafos não procuravam apenas uma digitalização mais rápida — precisavam de dados nos quais pudessem apostar a sua reputação profissional.

Emesent SLAM já tinham sido comprovados nos ambientes mais exigentes do mundo — a navegação de drones autónomos em minas subterrâneas sem sinal de GPS, onde o fracasso simplesmente não era uma opção. Para o GX1, reforçámos ainda mais essa base. Atualizámos o nosso conjunto de sensores e otimizámos o campo de visão para uma deteção máxima de características SLAM , tendo introduzido melhorias pioneiras no próprio algoritmo — incluindo maior precisão, desvio reduzido e repetibilidade melhorada. O resultado é uma precisão global de 5 a 10 mm com GCPs: o scanner móvel mais preciso que já construímos.

«Quando dizemos que são 10 metros, quão próximos estão esses 10 metros do mundo real?» Garry Elali, Geotwin

2. RTK integrado: confiança em tempo real no terreno

Tomámos uma decisão deliberada logo no início do desenvolvimento do GX1: o RTK tinha de ser integrado desde o início, e não acrescentado posteriormente como uma solução de emergência. Para os topógrafos — ao contrário do setor mineiro, para o qual a tecnologia do Emesent foi originalmente concebida — o RTK não é opcional. É uma parte fundamental da forma como trabalham.

Anteriormente, integrar o RTK num fluxo de trabalho de digitalização móvel implicava gerir um recetor separado, um carregamento separado, uma configuração separada e uma preparação mais complexa antes de se poder efetuar uma única digitalização. Queríamos eliminar isso por completo.

O GX1 incorpora um recetor RTK premium de 448 canais diretamente no scanner, com a configuração NTRIP gerida através de Commander e a monitorização em tempo real da qualidade RTK visível ao longo de toda a digitalização. Um dispositivo, um ecossistema, um fluxo de trabalho.

3. 4 câmaras integradas de 20 MP: qualidade de imagem à altura dos dados

A colorização e a qualidade da imagem foram outra área em que sabíamos que tínhamos de elevar o nível. Cada vez mais, pede-se aos topógrafos que forneçam não só nuvens de pontos, mas também registos visuais ricos e detalhados — para projetos BIM, documentação de ativos e relatórios para os clientes. Imagens granuladas e mal iluminadas simplesmente não seriam suficientes.

Tivemos de fazer algumas escolhas difíceis: equilibrar o tamanho do sensor com o desempenho em condições de pouca luz e optar pela compensação do «rolling shutter» para obter uma alta resolução e uma melhor representação das cores.

O resultado são quatro câmaras de 20 MP que proporcionam um campo de visão horizontal de 360 graus e vertical de 142 graus, bem como uma distância de amostragem no solo de 0,96 mm por pixel a um metro. Mesmo em condições de iluminação difíceis, o « GX1 » proporciona imagens excecionais e nuvens de pontos coloridas. 

4. Campo de visão de 360 graus « LiDAR »: mais funcionalidades, menos desvio

Uma das decisões menos visíveis, mas mais importantes, que tomámos prendeu-se com o sistema de acionamento « LiDAR » e o formato empilhado. Ao posicionar o « LiDAR » num ângulo de 45 graus e permitir um campo de visão horizontal completo de 360 graus, o « GX1 » capta uma visão significativamente mais ampla do ambiente durante a digitalização, permitindo que o « SLAM » gere mais características — o que se traduz diretamente num menor desvio e numa maior precisão.

Isto não foi apenas uma preferência de engenharia. Os nossos utilizadores informaram-nos que a perda de precisão em ambientes exteriores amplos ou abertos constituía uma limitação real dos scanners que tinham experimentado. O formato empilhado, embora se afastasse dos designs portáteis do tipo «apontar e disparar», foi a escolha certa para garantir a qualidade dos dados — e para criar um produto que se distingue, tanto visual como funcionalmente, dos concorrentes do tipo « SLAM » para uso em interiores.

«[Outros scanners SLAM ] conseguem fazer uma digitalização de um edifício sem grandes problemas, mas quando preciso de digitalizar tanto o interior como o exterior, eles têm dificuldades.» — Bruce Lin, Lin Trading

5. Quatro métodos de montagem: um scanner, qualquer projeto

Os topógrafos não trabalham num único ambiente. Numa semana estão nas autoestradas, na semana seguinte em edifícios e, na semana a seguir, no subsolo. Um scanner que só funciona bem numa única configuração não é adequado para uso profissional, nem constitui uma solução escalável para empresas que pretendem crescer.

Concebemos o GX1 para ser utilizado de quatro formas: uma mochila ergonómica de altura ajustável para digitalização de uso geral, uma vara de levantamento compatível com rosca padrão de 5/8" para um trabalho estável e preciso, um suporte para veículo para levantamentos rodoviários de grandes áreas e um arnês de mão com apoio para ambientes interiores apertados ou complexos. Cada método de montagem foi exaustivamente testado com profissionais no terreno — e aperfeiçoado com base em feedback real. Para as empresas que o comparavam com sistemas topo de gama, que são caros e limitados a uma única utilização, essa versatilidade foi um tema recorrente.

«As vantagens são: não é nem de longe tão caro como os sistemas topo de gama e é versátil, pelo que um único investimento permite realizar várias tarefas.» — John Philipp, Orion Spatial

6. Baterias integradas e removíveis: acabaram-se os cabos

Isto parece simples. Mas não foi.

Todos os topógrafos com quem falámos e que já tinham utilizado scanners móveis com baterias externas mencionaram os cabos — que se enredavam, ficavam presos, aumentavam o tempo de configuração e criavam mais um elemento que podia dar problema. Tomámos a decisão deliberada de integrar a bateria diretamente no GX1, sem necessidade de cabos externos. Estão incluídas de série três baterias, cada uma com autonomia de 1 hora de digitalização, com avisos de bateria fraca e de bateria crítica visíveis tanto no Commander como no próprio scanner.

«O único problema que já tive foi o cabo se soltar da bateria.» — Pete Kelsey, VCTO Labs

7. Aplicação « Commander »: Uma experiência do utilizador concebida para o trabalho no terreno

Um dos nossos principais objetivos de conceção, desde o início, foi que o GX1 fosse acessível — não apenas a profissionais experientes em digitalização móvel, mas também aos colaboradores juniores e aos membros mais recentes da equipa, de quem as empresas de levantamentos geodésicos dependem cada vez mais.

Para apoiar isso, investimos na experiência « Commander » para o GX1. Os utilizadores irão encontrar uma experiência de integração incorporada para orientar os novos utilizadores nas suas primeiras digitalizações. A visibilidade em tempo real da qualidade RTK, do nível da bateria, do espaço de armazenamento restante e da imagem da câmara está disponível ao longo de todo o processo — para que os operadores saibam exatamente o que está a acontecer em cada fase. O nosso objetivo era simples: um topógrafo iniciante deve ser capaz de operar com confiança em poucos dias, e não em semanas.

«A simplicidade é fundamental para as empresas que não se dedicam à topografia — elas não querem aprender a utilizar uma estação total.» — Bruce Lin, Lin Trading

8. Transferência de dados sem esforço: um pequeno detalhe, um grande impacto

Prestámos especial atenção às partes do fluxo de trabalho que, embora não fossem muito apelativas, criavam atritos no dia-a-dia. A transferência de dados era uma delas. Nos sistemas anteriores, os dados da câmara e do LiDAR eram tratados separadamente, os ficheiros eram nomeados de forma inconsistente e o processo era mais lento do que o necessário. Para um especialista em planos de obra, o fluxo de trabalho anterior do Hovermap extraía os dados do LiDAR em menos de um minuto — mas os ficheiros separados da câmara eram o único ponto em que o processo ainda ficava lento.

«A única altura em que o processo fica lento é ao transferir os ficheiros da câmara GoPro.» — Neil Hyatt, Prairies Edge

Com o GX1, os dados da câmara e do LiDAR são transferidos simultaneamente — através de pen USB, USB-C para computador, cartão SD, porta Ethernet RJ45 e até Wi-Fi — e os ficheiros são automaticamente organizados e nomeados de forma sensata para processamento no Aura. É um pequeno detalhe, mas é o tipo de detalhe que faz a diferença ao longo de uma semana de trabalho.

9. O formato empilhado: todos os ângulos em consideração

«O formato do GX1 é um bom exemplo de como a funcionalidade orientou o design. Todas as decisões foram tomadas com o objetivo de melhorar a qualidade dos dados, proteger os sensores essenciais e criar um produto que fosse inequivocamente concebido para topógrafos.» — Andrew Harrison, Diretor de Engenharia de Hardware, Emesent

O design de hardware está repleto de compromissos. A forma de um scanner pode parecer uma decisão estética, mas, no caso d GX1, todos os aspetos do formato foram determinados pela funcionalidade — e, para acertar, tivemos de refletir cuidadosamente sobre o que estávamos a otimizar.

O design em camadas — com o LiDAR, as câmaras, a antena RTK e a bateria dispostos verticalmente — não foi a escolha mais óbvia. Mas resolveu vários problemas de uma só vez. Posicionar os componentes desta forma protege o LiDAR sem obstruir a antena RTK, permite que as câmaras capturem um panorama completo de 360 graus sem que nenhuma parte do scanner interfira, e proporciona o campo de visão horizontal LiDAR de que precisávamos para reduzir o desvio e melhorar a precisão SLAM . 

Além disso, transmite um sinal visual claro. O « GX1 » foi concebido para trabalhos de levantamento topográfico profissionais ao ar livre — e tem o aspeto adequado para isso. Num mercado em que muitos concorrentes são, essencialmente, scanners portáteis de interior adaptados para uma utilização mais ampla, queríamos que o « GX1 » se destacasse visualmente de forma imediata. 

«É simplesmente um equipamento mais sofisticado… continua a ser o mesmo SLAM robusto e com excelentes resultados no que diz respeito à densidade da nuvem de pontos, mas concebido de forma mais bem pensada e eficiente.» — Adam Wylie, Gestor de Entrega, Sonto

10. O poste de levantamento: um sinal para os topógrafos

Podíamos ter criado um scanner que transmitisse a mensagem «percebemos de tecnologia». Queríamos criar um que transmitisse a mensagem «percebemos os topógrafos».

A montagem do GX1 em uma vara de levantamento topográfico — compatível com rosca padrão de 5/8", concebida para uma utilização confortável ao ombro e que oferece a estabilidade de uma mochila com a flexibilidade de um aparelho portátil — é, em parte, uma característica prática e, em parte, uma afirmação de identidade. Os topógrafos trabalham com varas. Confiam nas varas. Quando vêem um apoiado numa delas, reconhecem-no como algo concebido a pensar neles.

«[O poste de levantamento] é um modelo mais adequado para o topógrafo que realiza levantamentos regulares. Se estivéssemos a fazer um levantamento topográfico, preferiria a solução do poste.» — Mark Hayes, SEP Survey

Criado contigo. Para ti.

GX1 Este produto é o que é hoje porque mais de 25 profissionais dedicaram o seu tempo a dizer-nos, de forma clara e honesta, o que não estava a funcionar e o que realmente precisavam. Cada decisão neste artigo — desde o formato empilhável até à rosca do poste de inquérito e ao design da bateria — tem origem numa conversa que tivemos com alguém no terreno.

Isto não é um argumento de marketing. É assim que o criámos.

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