放線機(jī)器人及3D掃描施工技術(shù)

1、放線機(jī)器人及3D掃描施工技術(shù)BIM放樣機(jī)器人系統(tǒng)是與BIM系統(tǒng)聯(lián)動的測量放線設(shè)備。該系統(tǒng)由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲等組成，可同時進(jìn)行自動測角、自 動測距、自動計算和自動記錄的多功能、高效率三維坐標(biāo)測量儀器，其測量結(jié)果能夠自動顯 示、存儲并能與外圍設(shè)備交換信息，實現(xiàn)測量與處理過程的電子化和一體化。一、技術(shù)特點手持控制器搭配天寶建筑機(jī)器人全站儀作業(yè)，操作極為便捷，實現(xiàn)施工現(xiàn)場100%無 線作業(yè)，一個人一天即可完成大量測量點的放樣工作；施工現(xiàn)場高效管理所有放樣的分層 數(shù)據(jù)和點數(shù)據(jù)，并按照需要創(chuàng)建控制點和作業(yè)線；竣工檢測，檢查他人的工作，并在需要 時為工程變更創(chuàng)建文檔。平板電腦可以顯示B

2、IM模型，用來展示、檢查、放樣；配合搭載Trimble平板電腦支 持三維數(shù)據(jù)，所有的放樣點都能很好的體現(xiàn)，一目了然。3D激光點云掃描，3D激光掃描技術(shù)又被稱為實景復(fù)制技術(shù)，是測繪領(lǐng)域繼GPS技 術(shù)后的一次技術(shù)革命。它是利用激光測距的原理，通過高速激光掃描測量的方法，大面積、 高分辨率地快速獲取物體表面各個點的（X.Y.Z）坐標(biāo)、反射率、（R.G.B）顏色等信息，由 這些大量、密集的點信息可快速復(fù)建出1:1的真彩色三維點云模型，為后續(xù)的內(nèi)業(yè)處理、 數(shù)據(jù)分析等工作提供了準(zhǔn)確依據(jù)。二、適用范圍放線機(jī)器人可替代傳統(tǒng)測量放線設(shè)備，直接使用BIM模型指導(dǎo)施工。進(jìn)行多點位、空 間點位測量放線。3D激光掃描儀

3、，可收集結(jié)構(gòu)或作業(yè)現(xiàn)場的完整三維信息，應(yīng)用于室內(nèi)室外復(fù)雜可視結(jié) 構(gòu)3D測量。三、技術(shù)性能3.1 BIM放樣機(jī)器人設(shè)備3.1.1距離測量:測距精度50m100m200m300m棱鏡模式標(biāo)準(zhǔn)2mm2mm3mm4mm跟蹤5mm5mm6mm6mmDR模式標(biāo)準(zhǔn)3mm3mm4mm5mm跟蹤10mm10mm11mm11mm3.1.2智能范圍任務(wù)名稱參數(shù)被動棱鏡500700米目標(biāo)800米自動鎖定瞄準(zhǔn)精度（200米處，標(biāo)準(zhǔn)偏差）2被動棱鏡2毫米目標(biāo).2毫米最短搜索距離0.2米搜索時間（一般）6210 秒3.2三維激光掃描設(shè)備3.2.1測距單元任務(wù)名稱參數(shù)模糊范圍130米測距范圍0.6 米-130 米戶內(nèi)戶外非正

4、常入射90%反射率表面測量速度122,000/244,000/488,000/976,000 點/秒測距誤差2毫米3.2.2測距誤差測距噪聲10米10米噪聲壓縮425米25米噪聲壓縮490%反射率0.3毫米0.15毫米0.3毫米0.15毫米10反射率0.4毫米0.20毫米2.5毫米0.25毫米3.2.3彩色單元分辨率最大7千萬彩色像素動態(tài)彩色特性亮度自適應(yīng)3.2.4旋轉(zhuǎn)單元視場（垂直/水平）300 /360步長（垂直/水平）0.009 （上 40,960 三維像素）/0.009 （360 上 40,960 三維像素）最大垂直掃描速度5,820轉(zhuǎn)/分鐘或97赫茲3.2.5激光（發(fā)射器）激光等級.

5、1類激光波長.1500納米光束發(fā)散角典型0.19毫弧度（0.011 ）光束出口直徑.2.25毫米四、施工流程及措施4.1 BIM放樣機(jī)器人RTS放樣應(yīng)用，通過BIM模型從Rhnio中提取空間（X, Y, Z）坐標(biāo)，導(dǎo)入手持PDA中。放線機(jī)器人可以自動捕捉棱鏡，點擊放樣點位，直接自動指向放樣點位。通過PAD調(diào)節(jié)指示，定位焊接球空間坐標(biāo)。放樣完成后進(jìn)行焊接作業(yè)。4.2三維激光掃描設(shè)備X130掃描儀，可實現(xiàn)130米內(nèi)可視物體彩色掃描。項目應(yīng)用于異形鋼結(jié)構(gòu)掃描測繪，通過掃描生成點云文件。點云文件處理后導(dǎo)入至BIM模型中。將現(xiàn)場實際完工情況直觀的與設(shè)計模型比對，檢測空間比對。與BIM模型碰撞后發(fā)現(xiàn)問題，

6、調(diào)整后續(xù)工作，同時更改上道工序，解決問題。五、注意事項5.1統(tǒng)一管理，規(guī)范儀器借用流程，確保測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠5.2需要使用儀器項目，先進(jìn)行RTS放線機(jī)器人的操作培訓(xùn)。5.3日光下測量應(yīng)避免將物鏡直接對準(zhǔn)太陽。5.4避免在高溫和低溫下存放儀器，避免溫度驟變，若儀器工作處的溫度與存放處的溫度差異太大，應(yīng)先將儀器留在箱內(nèi)，直至適應(yīng)環(huán)境溫度后再使用。5.5儀器不使用時，應(yīng)裝入箱內(nèi)，置于干燥處，并注意防震、防塵和防潮。5.6若儀器工作處的溫度與存放處的溫度差異太大，應(yīng)先將儀器留在箱內(nèi)，直至適應(yīng)環(huán) 境溫度后再使用。5.7運(yùn)輸儀器時應(yīng)將其裝于箱內(nèi)進(jìn)行，運(yùn)輸過程中要小心，避免擠壓、碰撞和劇烈震動。 長途運(yùn)輸

7、最好在箱子周圍使用軟墊。5.8外露光學(xué)器件需要清潔時，應(yīng)用脫脂棉或鏡頭紙輕輕擦凈，切不可用其它物品擦拭5.9儀器使用完畢后，用絨布、毛刷清除儀器表面灰塵。雨天禁止室外作業(yè)。5.10作業(yè)前應(yīng)仔細(xì)全面檢查儀器，確定儀器各項指標(biāo)、功能、電源、初始設(shè)置和改正 參數(shù)均符合要求時再進(jìn)行作業(yè)。5.11從儀器箱中取出時，避免強(qiáng)行拉出。若發(fā)現(xiàn)儀器功能異常，非專業(yè)維修人員禁止 擅自拆開儀器。六、效益分析6.1放樣機(jī)器人方面，自動定位效率高于人工10倍，極大的節(jié)約了人工作業(yè)成本。6.2掃描測繪，替代了傳統(tǒng)的全站儀打點測量，進(jìn)行3D點云繪制，極大的節(jié)約了人工 作業(yè)成本。6.3提升公司設(shè)計及施工技術(shù)能力，提升行業(yè)中競爭力，為承接較高端項目奠定技術(shù)基 礎(chǔ)。6.4確保施工質(zhì)量?？蓸O大程度提高測量放線效率并且保證準(zhǔn)確性。為施工環(huán)節(jié)的精確 實施提供保障。6.5保障施工進(jìn)度。