上海市绿色建筑协会

【BIM优秀案例】建筑空间点云数据自动采集机器人研发与应用

2026-02-09 10:46:56

上海市第七届BIM技术应用创新大赛
特别创意奖一等奖
中建东方装饰有限公司
同济大学卓越工程师学院

一、创意概况


建筑装饰行业数字化转型中,高精度空间信息获取是关键瓶颈。传统三维激光扫描依赖人工,存在效率低、精度不稳、复杂危险环境采集难、安全性差等问题,难以满足大型动态施工现场对海量点云数据实时精准安全获取的需求。

为此,中建东方装饰联合同济大学创新研发了建筑空间点云数据自动采集机器人。该机器人集成高精度激光扫描、智能自主导航定位、多传感器融合感知及云端协同控制平台,能自主规划路径、适应复杂环境、全天候运行,实现点云数据的全自动、高精度、高效率采集,显著降低人工依赖与安全风险。这为后续BIM逆向建模、深化设计、精准放线和数字化施工管理提供了高效可靠的数据基础,有力推动行业数字化智能化建造水平跃升。

二、特色亮点


本项目以“空地协同自组网高机动综合观测装备”为核心突破,彻底革新建筑空间数据获取范式。创新研发的建筑空间点云数据自动采集机器人集群,集成高精度激光扫描、多传感器融合感知与云端协同控制技术,扫描速度与普通三维扫描仪相当,精度厘米级,内置测站规划算法,能自动选点,减少扫描缺漏补扫情况。创新产品探维SLAM X1机器人集群通过强化学习越障算法与复杂场景无缝定位技术,攻克超高楼层、狭窄管廊等危险区域数据盲区。该产品分为基础版和行业版,行业版可达到高速扫描,无需驻足连续化作业,单次作业能覆盖10万以上的开阔空间,点云厚度0.5cm,集成4G通信模块和组网节点,实现了完全无人化作业。

1探维SLAM X1智能机器人(行业版)

2建筑空间点云数据自动采集机器人跨层作业

3高精度扫描点云数据

基于智能化扫描结果,配套智能检测识别算法,快速识别施工过程中的隐患或质量问题;同时项目构建了“点云逆向驱动智能建造”全链条技术体系:跨模态传感器一致性检校技术确保多源点云几何误差满足严格要求,为异形构件数字化孪生奠定基础,AI点云逆向建模精准重建西安“生命之树”480种双曲叶片并驱动参数化加工,实现安装偏差控制在2mm内。

4 生命之树多装备观测点云逆向BIM模型

三、取得成效


本技术群在重大项目中累计节约成本超千万元:成都科幻馆实现了7万㎡点云65分钟超高密度采集(2451点/㎡),效率提升7.5倍,节约工期100工日并降本360万元;西安“生命之树”加工合格率从75%跃升至99%,工期缩短60天且降本500万元;本次创新不仅为行业提供了“空间观测—智能处理—语义交互”精益建造新模式和新思路,有力支撑了BIM技术落地,还服务了国家重大发展战略,有助于推动我国新型城镇化智能建设,加快新建建筑及城市更新进程。



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【重要通知】第八届上海市BIM技术应用创新大赛报名通道已开启