[发明专利]一种基于BIM与测量机器人的桥梁工程施工自动化测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM与测量机器人的桥梁工程施工自动化测量系统及方法，具体步骤包括S1、设计并建立BIM设计模型及统一坐标系；S2、获取铁路连续梁的基础数据，得出连续梁中心曲线数据的计算结果；S3、以连续梁中心曲线数据的计算结果为基础，同时获取BIM设计模型信息和施工数据导入统一坐标体系下，进行坐标信息比对，判断比对结果是否符合要求；S4、若坐标信息比对符合要求，在BIM设计模型中提取BIM特征点坐标，利用测量机器人自动化放样施工并反馈施工结果。本发明实现了在实际建造过程中对铁路连续梁施工直接性的虚拟操控与干预。结构稳健、施工准确、可扩展性强，解决了BIM模型与现场施工数据之间信息不匹配以及施工自动化程度低等问题。

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工自动化测量技术领域，特别涉及一种基于BIM与测量机器人的桥梁工程施工自动化测量系统及方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，高铁建设也呈现出极高的增长态势。与此同时，面对如高铁连续梁这样规模大、工时长、施工要求高的施工项目，传统施工行业也面临着施工规划仍然大量依靠人力、施工数据无法互相适配、施工流程无法实现自动化等问题。BIM技术通过计算机让设计施工人员直观地确切的了解建筑物的准确坐标、外部形态、内部构造以及所需用料等信息。

现有技术的不足之处在于，传统3DBIM技术数据互通性、适配性差，导致联合其他技术的能力有限，并且在实现展示诸如施工建造这样的动态过程上有着其固有的局限性。

发明内容

本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种基于BIM与测量机器人的桥梁工程施工自动化测量系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种基于BIM与测量机器人的桥梁工程施工自动化测量方法，具体包括以下步骤：

S1、设计并建立BIM设计模型及统一坐标系；

S2、获取铁路连续梁的基础数据，得出连续梁中心曲线数据的计算结果；

S3、以连续梁中心曲线数据的计算结果为基础，同时获取BIM设计模型信息和施工数据导入统一坐标体系下，进行坐标信息比对，判断比对结果是否符合要求；

S4、若坐标信息比对符合要求，在BIM设计模型中提取BIM特征点坐标，利用测量机器人自动化放样施工并反馈施工结果。

通过采用上述的技术方案，通过运用BIM与测量机器人集成应用原理，设计并建立BIM设计模型及统一坐标系。在统一坐标体系中，以连续梁中心曲线数据的计算结果为基础，将铁路连续梁施工信息有机耦合于BIM模型。驱动测量机器人实现自动化施工测量，最终实现铁路连续梁施工测量工作的自动化。

作为本发明的进一步的方案：所述步骤S2的连续梁中心曲线数据包括不同的里程坐标、逐桩坐标、逐墩坐标。

通过采用上述的技术方案，根据不同的里程坐标、逐桩坐标、逐墩坐标，选择不同的中心曲线数据数据计算算法。

作为本发明的进一步的方案：所述步骤S2获取铁路连续梁的基础数据，得出连续梁中心曲线数据的计算结果的具体方法包括：

S21、根据桥梁工程图纸获取交点信息及桥梁工程的线型要素；

S22、再采用交点法或线元法计算连续梁中心曲线数据结果，同时根据桥梁工程图纸提供的断链信息进行里程修正，以及对连续梁桩基坐标复核。

通过采用上述的技术方案，根据桥梁工程图纸获取数据信息，并采用合适的计算算法交点法或线元法计算连续梁中心曲线数据结果，同时对断链信息进行里程修正，以及连续梁桩基坐标复核，能够使得数据更加准确。

作为本发明的进一步的方案：所述交点信息及线型要素包括交点桩号、交点坐标、转角值、直缓点、缓圆点、曲中点、圆缓点、缓直点、逐桩里程、任一点里程。