面向裝修場(chǎng)景的自動(dòng)點(diǎn)云獲取與點(diǎn)云應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-04 23:16
目前建筑裝修行業(yè)是勞動(dòng)密集型行業(yè),所需要的勞動(dòng)力眾多,但是隨著社會(huì)的發(fā)展,愿意從事裝修行業(yè)的年輕人越來(lái)越少,未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)裝修工人不足的問(wèn)題。而目前現(xiàn)有的裝修機(jī)器人自主性較低,為了提高裝修機(jī)器人的自主性,引入點(diǎn)云數(shù)據(jù)使得機(jī)器人能夠全面地感知施工場(chǎng)地環(huán)境。裝修機(jī)器人在進(jìn)行施工路徑規(guī)劃時(shí),需要高精度的房屋線框圖信息。同時(shí),在裝修施工過(guò)程中進(jìn)行施工質(zhì)量檢測(cè)也占有許多工作量。為了解決較高精度的房屋線框圖獲取及施工質(zhì)量非人工檢測(cè)這兩個(gè)問(wèn)題,本文研究了利用安裝在移動(dòng)平臺(tái)上的高精度激光掃描儀實(shí)現(xiàn)待施工場(chǎng)地點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取的方法,并研究了利用所采集到的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成房屋線框圖及墻面施工質(zhì)量檢測(cè)的方法。針對(duì)在裝修場(chǎng)景中自動(dòng)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的問(wèn)題。我們將高精度的激光掃描儀安裝在一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上,使得激光掃描儀可以移動(dòng)到工地各處執(zhí)行掃描。激光掃描儀在執(zhí)行掃描時(shí)需保持位置固定,且單個(gè)站點(diǎn)掃描耗時(shí)長(zhǎng),所以需要提前規(guī)劃較優(yōu)的掃描站點(diǎn)位置?紤]到裝修場(chǎng)地所在的建筑在設(shè)計(jì)時(shí)有建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)的特點(diǎn),我們提出使用建筑BIM生成房屋平面圖,并使用該平面圖實(shí)現(xiàn)移...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題背景及研究的目的和意義
1.3 裝修機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.4 點(diǎn)云獲取與應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.4.1 在裝修場(chǎng)景中獲取點(diǎn)云的研究現(xiàn)狀
1.4.2 在裝修場(chǎng)景中使用點(diǎn)云的研究現(xiàn)狀
1.4.3 BIM簡(jiǎn)介
1.5 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述及分析
1.6 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 面向裝修場(chǎng)景的點(diǎn)云自動(dòng)獲取
2.1 引言
2.2 點(diǎn)云獲取設(shè)備介紹
2.2.1 激光掃描儀
2.2.2 放置掃描儀的移動(dòng)平臺(tái)
2.3 利用BIM信息實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)航
2.3.1 IFC文件中提取房屋的平面圖
2.3.2 利用地圖定位導(dǎo)航
2.4 無(wú)障礙物情況下的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.4.1 待施工場(chǎng)地平面圖的房間分割
2.4.2 單個(gè)房間的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.4.3 自動(dòng)規(guī)劃與人工規(guī)劃的比較
2.5 有障礙物情況下的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.5.1 施工場(chǎng)地平面圖的更新
2.5.2 帶有障礙物的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.6 本章小結(jié)
第3章 應(yīng)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取房屋線框圖
3.1 引言
3.2 點(diǎn)云的預(yù)處理
3.2.1 去除點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的室外雜點(diǎn)
3.2.2 點(diǎn)云的體素法濾波
3.3 點(diǎn)云的平面提取
3.4 房屋線框圖的繪制
3.4.1 點(diǎn)云與建筑BIM的匹配
3.4.2 房屋線框圖的繪制
3.4.3 房屋關(guān)鍵尺寸的計(jì)算
3.5 本章小結(jié)
第4章 應(yīng)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)檢測(cè)墻面平整度
4.1 引言
4.2 現(xiàn)有的墻面平整度檢測(cè)方法
4.3 利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)檢測(cè)墻面平整度的方法
4.3.1 測(cè)量位置的選定
4.3.2 獲取測(cè)量線下的點(diǎn)云
4.3.3 墻面平整度數(shù)值的計(jì)算
4.4 應(yīng)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量墻面平整度的準(zhǔn)確性分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)
5.3 應(yīng)用待施工場(chǎng)地點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
5.3.1 數(shù)據(jù)介紹
5.3.2 利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)繪制房屋線框圖實(shí)驗(yàn)
5.3.3 利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)檢測(cè)墻面平整度實(shí)驗(yàn)
5.4 真實(shí)工地環(huán)境中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
5.4.1 真實(shí)工地環(huán)境中的點(diǎn)云自動(dòng)采集
5.4.2 真實(shí)工地環(huán)境中獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的應(yīng)用
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]建筑機(jī)器人應(yīng)用與發(fā)展[J]. 李朋昊,李朱鋒,益田正,喜冠南. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(06)
[2]國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 紀(jì)博雅,戚振強(qiáng). 科技管理研究. 2015(06)
[3]高效的一遍掃描式連通區(qū)域標(biāo)記算法[J]. 馮海文,牛連強(qiáng),劉曉明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2014(23)
[4]BIM在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J]. 何清華,錢(qián)麗麗,段運(yùn)峰,李永奎. 工程管理學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]形態(tài)學(xué)中閉運(yùn)算功能的擴(kuò)展及其應(yīng)用[J]. 張大坤,羅三明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(27)
[6]房地產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[J]. 況偉大. 經(jīng)濟(jì)學(xué)動(dòng)態(tài). 2010(02)
博士論文
[1]基于BIM的建筑工程信息集成與管理研究[D]. 張洋.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]建筑工人工作滿意度對(duì)工程施工質(zhì)量的影響機(jī)理[D]. 喬然.華北水利水電大學(xué) 2018
本文編號(hào):2957541
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題背景及研究的目的和意義
1.3 裝修機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.4 點(diǎn)云獲取與應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.4.1 在裝修場(chǎng)景中獲取點(diǎn)云的研究現(xiàn)狀
1.4.2 在裝修場(chǎng)景中使用點(diǎn)云的研究現(xiàn)狀
1.4.3 BIM簡(jiǎn)介
1.5 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述及分析
1.6 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 面向裝修場(chǎng)景的點(diǎn)云自動(dòng)獲取
2.1 引言
2.2 點(diǎn)云獲取設(shè)備介紹
2.2.1 激光掃描儀
2.2.2 放置掃描儀的移動(dòng)平臺(tái)
2.3 利用BIM信息實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)航
2.3.1 IFC文件中提取房屋的平面圖
2.3.2 利用地圖定位導(dǎo)航
2.4 無(wú)障礙物情況下的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.4.1 待施工場(chǎng)地平面圖的房間分割
2.4.2 單個(gè)房間的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.4.3 自動(dòng)規(guī)劃與人工規(guī)劃的比較
2.5 有障礙物情況下的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.5.1 施工場(chǎng)地平面圖的更新
2.5.2 帶有障礙物的掃描站點(diǎn)規(guī)劃
2.6 本章小結(jié)
第3章 應(yīng)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取房屋線框圖
3.1 引言
3.2 點(diǎn)云的預(yù)處理
3.2.1 去除點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的室外雜點(diǎn)
3.2.2 點(diǎn)云的體素法濾波
3.3 點(diǎn)云的平面提取
3.4 房屋線框圖的繪制
3.4.1 點(diǎn)云與建筑BIM的匹配
3.4.2 房屋線框圖的繪制
3.4.3 房屋關(guān)鍵尺寸的計(jì)算
3.5 本章小結(jié)
第4章 應(yīng)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)檢測(cè)墻面平整度
4.1 引言
4.2 現(xiàn)有的墻面平整度檢測(cè)方法
4.3 利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)檢測(cè)墻面平整度的方法
4.3.1 測(cè)量位置的選定
4.3.2 獲取測(cè)量線下的點(diǎn)云
4.3.3 墻面平整度數(shù)值的計(jì)算
4.4 應(yīng)用點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量墻面平整度的準(zhǔn)確性分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)
5.3 應(yīng)用待施工場(chǎng)地點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
5.3.1 數(shù)據(jù)介紹
5.3.2 利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)繪制房屋線框圖實(shí)驗(yàn)
5.3.3 利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)檢測(cè)墻面平整度實(shí)驗(yàn)
5.4 真實(shí)工地環(huán)境中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
5.4.1 真實(shí)工地環(huán)境中的點(diǎn)云自動(dòng)采集
5.4.2 真實(shí)工地環(huán)境中獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的應(yīng)用
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]建筑機(jī)器人應(yīng)用與發(fā)展[J]. 李朋昊,李朱鋒,益田正,喜冠南. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(06)
[2]國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 紀(jì)博雅,戚振強(qiáng). 科技管理研究. 2015(06)
[3]高效的一遍掃描式連通區(qū)域標(biāo)記算法[J]. 馮海文,牛連強(qiáng),劉曉明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2014(23)
[4]BIM在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J]. 何清華,錢(qián)麗麗,段運(yùn)峰,李永奎. 工程管理學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]形態(tài)學(xué)中閉運(yùn)算功能的擴(kuò)展及其應(yīng)用[J]. 張大坤,羅三明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(27)
[6]房地產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[J]. 況偉大. 經(jīng)濟(jì)學(xué)動(dòng)態(tài). 2010(02)
博士論文
[1]基于BIM的建筑工程信息集成與管理研究[D]. 張洋.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]建筑工人工作滿意度對(duì)工程施工質(zhì)量的影響機(jī)理[D]. 喬然.華北水利水電大學(xué) 2018
本文編號(hào):2957541
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