[發明專利]一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量系統及方法

在審

• 申請號: 202011138200.5
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112231815A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 朱善美;安剛建;周慶勇;郝國宇;潘飛;余松;張新意;夏松;孫世玉;侯永樂;宋盛林
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團第四工程有限公司;中鐵四局集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06Q50/08
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，包括：

S1、設計并建立BIM設計模型及統一坐標系；

S2、獲取鐵路連續梁的基礎數據，得出連續梁中心曲線數據的計算結果；

S3、以連續梁中心曲線數據的計算結果為基礎，同時獲取BIM設計模型信息和施工數據導入統一坐標體系下，進行坐標信息比對，判斷比對結果是否符合要求；

S4、若坐標信息比對符合要求，在BIM設計模型中提取BIM特征點坐標，利用測量機器人自動化放樣施工并反饋施工結果。

2.根據權利要求1所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，所述步驟S2的連續梁中心曲線數據包括不同的里程坐標、逐樁坐標、逐墩坐標。

3.根據權利要求1和2所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，所述步驟S2獲取鐵路連續梁的基礎數據，得出連續梁中心曲線數據的計算結果的具體方法包括：

S21、根據橋梁工程圖紙獲取交點信息及橋梁工程的線型要素；

S22、再采用交點法或線元法計算連續梁中心曲線數據結果，同時根據橋梁工程圖紙提供的斷鏈信息進行里程修正，以及對連續梁樁基坐標復核。

4.根據權利要求2所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，所述交點信息及線型要素包括交點樁號、交點坐標、轉角值、直緩點、緩圓點、曲中點、圓緩點、緩直點、逐樁里程、任一點里程。

5.根據權利要求1所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，所述步驟S3以連續梁中心曲線數據的計算結果為基礎，同時獲取BIM設計模型信息和施工數據導入統一坐標體系下，進行坐標信息比對，判斷比對結果是否符合要求的具體方法包括：

S31、以連續梁中心曲線數據的計算結果為基礎，根據BIM設計模型提取模型特征點坐標；

S32、讀取測量機器人和激光掃描儀的采集實際施工數據坐標，并與獲取的點云數據結合，在BIM模型中生成點云，將實際施工數據坐標與模型特征點坐標進行坐標信息比對判斷，同時生成電子表格；

S33、若比對差值結果不符合要求，則重新建立BIM設計模型。

6.根據權利要求5所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，所述模型特征點坐標包括樁基中心、承臺中心及四角點、墩柱中心的平面位置坐標。

7.根據權利要求1和6所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量方法，其特征在于，所述步驟S4若坐標信息比對符合要求，在BIM設計模型中提取BIM特征點坐標，利用測量機器人自動化放樣施工并反饋施工結果的具體步驟包括：

S41、若坐標信息比對符合要求，設計使用編程代碼獲取BIM特征點坐標；

S42，利用測量機器人接收BIM特征點坐標，驅動測量機器人自動化施工放樣，并實時反饋放樣偏差；

S43，生成成果點云反饋給BIM設計模型，同時生成電子報表用于成果驗收。

8.一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量系統，其特征在于，包括

數據采集模塊，用于讀取采集坐標信息數據；

系統數據庫，用于存儲橋梁工程信息數據；

BIM模型建立模塊，用于建立BIM設計模型，提取模型特征點坐標；

測量放樣模塊，用于接收BIM特征點坐標，驅動測量機器人自動化施工放樣，并實時反饋放樣偏差。

9.根據權利要求8所述一種基于BIM與測量機器人的橋梁工程施工自動化測量系統，其特征在于，所述系統數據庫包括BIM設計模型數據庫、實時施工數據庫以及其他信息數據庫。