这是个机器的时代！”这不仅仅指那些已经高度发达的机械化大生产，充满成熟科技的生活用品和家用电器，它作为机器人公司的一句广告语，更多地是表明那些已经渗透入人类生活的智能机器人。

《哈布洛先生》演绎机器时代的温情

作为最好的生产工具和人类伙伴，机器人开始在各个领域扮演着日益重要的角色，人类对这些能够胜任各种工作且毫无怨言的伙伴充满信任。

威尔·史密斯与NS-5型高级机器人

测量机器人

测量机器人（Measurement robot）是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪。

它是在全站仪基础上集成马达、CCD影像传感器构成的视频成像系统，并配置智能化的控制及应用软件发展而形成的。

测量机器人

1983年，H·Kahmen教授成功研制了由视觉经纬仪改制而成的组合式测量机器人，应用于煤矿的边坡检测，负责监测几百个变形目标点，但其集成度不高、精度较低。

煤矿边坡监测点

测量机器人经过基础实验期、逐步发展期、全面应用期，技术上全面走向成熟。

2000年，在瑞士纳尔普斯（Nalps）大坝上建立的2台TCA2003监测系统，精度可达1mm。

瑞士纳尔普斯（Nalps）大坝

“BIM+Robot” Vs 机电系统

随着我国经济的不断发展，大型超高建筑数量持续增加，随之而来的是庞大、复杂的机电系统。复杂的机电系统考验的不仅是设计，也是对机电综合管线施工技术的重大考验。

目前，BIM在综合管线设计优化、方案模拟、系统分析等方面的运用比较成熟，将BIM设计的成果转化为现场施工的成果是BIM深化应用的必然趋势。

利用测量机器人的现场数据采集功能，能够快速采集现场施工成果的三维信息，通过分析这些数据辅助施工验收，保证工程的施工质量。

技术应用特点

有效衔接设计与施工

该项技术利用测量机器人的坐标采集功能实现了BIM平台内的现场施工和设计模型的三维数字信息交互，以此来实现BIM在实际施工中综合管线安装施工工作的指导作用，通过利用测量机器人复核现场结构完成面数据，将BIM模型设计的成果以三维坐标数据形式导人测量机器人中。通过测量机器人实现机电管线及设备在施工现场的高效精确定位。

优化施工流程

采用与BIM相结合的测量机器人技术进行现场定位放样，连接施工与设计，可以简化机电安装的施工工艺流程，实现工厂预制到现场拼装的无缝衔接。提升安装施工过程的系统化管理水平，进一步节约时间、缩短工期。

机器人全站仪辅助施工验收

利用测量机器人采集施工现场数据，检查管线的水平度、直线度，可以实现现场施工验收，利用现场测绘进行机电管线的验收比传统的验收方法更直观全面，有利于提高施工验收的质量，并且还能通过无线网络实现现场验收数据与办公室的实时传递，确保施工验收过程真实可靠。

技术应用流程

在实际应用研究中，引进Tablet与Trimble RTS 773测量机器人系统，施工前，首先熟悉BIM平台和工程BIM模型，熟练掌握测量机器人的使用方法，掌握坐标系统转换及数据导出方法。做好测量前期准备工作，现场踏勘，接收并复核现场轴线控制点，熟练掌握测量机器人的使用方法。

Trimble RTS 773测量机器人系统

校核建筑系统

BIM系统的应用使得机电管线综合排布技术变得直观，并有效避免管线碰撞。通过测量机器人对现场预留洞标高及位置、梁底标高、结构柱倾斜度情况等影响机电管线分布关键部位的监测，将实测实量数据与现有设计成果BIM模型数据对比，及时调整BIM模型中建筑结构的三维数据。

现场施工放样

（1）设计数据准备

根据现场校核的建筑结构信息，完成机电综合管线BIM模型的调整、合理优化，解决碰撞问题。

（2）放样点位选取

以BIM模型为基础，导出支吊架分布图。通过对定位点进行分类，可有效指导管线安装现场施工，提高施工精度和效率。

（3）坐标数据处理及导入

利用TrimblePointCreater软件进行放样数据处理，将选取的点位以三维坐标形式导出并储存。将三维坐标结合模型底图形成放样文件载入管理器，完成测量数据处理工作。

数据准备过程

利用测量机器人进行管线施工放样，通过仪器设站、点位放样、点位标注、放样数据记录4个步骤完成现场放样工作。

测量机器人现场放样

施工现场验收

在利用测量机器人辅助施工验收的过程中，现场测量成果同样也能反馈到已有的BIM模型，保证模型与现场的一致性，为后期建筑机电系统的运行与维护打好基础。

效益分析

通过测量机器人将BIM设计数据用于指导现场安装施工，保证了设计对施工更有力的控制，同时利用测量机器人对综合管线以±3mm放样精度进行施工放样，保证管线安装精度。就管线施工放样这一工序而言，通过测量机器人的放线过程是传统施工放线效率的3～4倍，能够有效提高施工效率。

该方法也减少了移动平台等机具占用时间，能够有效避免施工错误造成返工，提高施工效率，节约工期成本，具有良好的经济效益。

测量机器人在机电安装综合管线领域的应用，有利于提升机电深化设计水平，提高现场机电管线施工精度和效率，能够促进标准化机电安装施工全生产流程的形成，在施工进度控制、环境保护、安全生产等方面也有许多积极作用。测量机器人在机电综合管线施工中的应用也是BIM指导现场施工应用的重要发展方向，其在大型机电设备安装领域的应用也值得我们继续研究和发展。