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龙图腾网获悉中建一局集团华南建设有限公司;中国建筑一局(集团)有限公司申请的专利基于激光雷达和BIM的外墙喷涂机器人自动避障方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119319567B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411762748.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于激光雷达和BIM的外墙喷涂机器人自动避障方法是由蒋斯粟;李浩;刘泳奇;郭川;詹必雄;阎斌;唐浩;张宇;路顺景;肖扬;崔文杰;李柏贤;李晓文设计研发完成，并于2024-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于激光雷达和BIM的外墙喷涂机器人自动避障方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于激光雷达和BIM的外墙喷涂机器人自动避障方法，属于外墙喷涂机器人技术领域，解决了现有外墙喷涂机器人不能自动避让窗户或者阳台等障碍物的问题；本发明通过BIM模型获取外墙的点云地图，并将点云地图投影成用于规划作业的栅格地图，基于特征提取的两步点云配准方法，将激光点云与点云地图进行配准，既实现了对外墙喷涂机器人的定位，同时也获取到了窗户、阳台障碍物信息，不仅提高了喷涂作业的精度和效率，还减少了人工干预，降低了作业风险，特别是在高空作业中，极大地提升了安全性。

本发明授权基于激光雷达和BIM的外墙喷涂机器人自动避障方法在权利要求书中公布了：1.基于激光雷达和BIM的外墙喷涂机器人自动避障方法，其特征在于，包括步骤： S1、建立施工墙面的BIM模型，将BIM模型转化为点云地图，并将点云地图转化为栅格地图，将点云地图和栅格地图导入外墙喷涂机器人中；步骤S1中将点云地图投影成栅格地图方法为： S1.4、以施工墙面厚度方向为Y轴，施工墙面长度方向为X轴，施工墙面高度方向为Z轴，确定墙体厚度方向的轴线位置，获取窗户的进深和阳台的进深，和分别为Y轴上窗户和阳台的凹陷位置和凸起位置； S1.5、设置窗户和阳台的投影区间和，其中，，，和均为设置的投影阈值； S1.6、依次判断点云地图中每个点的Y轴坐标是否落入投影区间中，若是，则将该点的X轴和Z轴坐标沿Y轴方向投影至XZ平面上，否则忽略该点； S2、采用外墙喷涂机器人上的激光雷达获取施工墙面实时激光点云，提取实时激光点云的主平面点和角点，并与点云地图的主平面点和角点进行实时配准；实时激光点云与点云地图的配准方法包括步骤： S2.1、使用Harris3D角点检测算法识别实时激光点云和点云地图中的主平面点和角点；其中，实时激光点云和点云地图中的主平面点集合分别为，实时激光点云和点云地图的角点集合分别为 S2.2、使用SVD算法对每帧实时获取的实时激光点云中的主平面点进行平面拟合，得到实时扫描激光主平面的归一化平面方程： 其中，、和均为常数，，实时扫描激光平面的法向量为；、和分别为实时扫描激光主平面的三个坐标轴，为实时扫描激光平面的偏移量； S2.3、获取点云地图主平面法向量，计算出实时扫描激光主平面到点云地图主平面的初步变换矩阵； S2.4、通过初步变换矩阵将中的点对齐到点云地图主平面上，获得初步配准平面； S2.5、将中的角点投影至初步配准平面上，通过最小二乘法计算初步配准平面上和点云地图上点云之间的协方差矩阵，对协方差矩阵进行奇异值分解获得旋转矩阵和平移向量，并通过旋转矩阵和平移向量合成最终变换矩阵； S2.6、结合外墙喷涂机器人的初始位姿，通过最终变换矩阵确定外墙喷涂机器人的实时位姿； S3、通过Boustrophedon算法在栅格地图上生成外墙喷涂机器人避开障碍物的作业路径； S4、外墙喷涂机器人沿作业路径进行喷涂作业。

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