随着装修成本的不断提高以及机器人自动化技术的不断进步,未来通过机器人来实现室内的自主装修将成为一种趋势。室内自主装修机器人涉及到许多关键问题,其中一项为室内定位问题。机器人需要知道自身相对于房间内目标的位置,自动识别房间的几何信息。因此三维信息对于机器人来说非常重要。本课题所研究的三维激光扫描仪就是为了获得房间的轮廓信息来为机器人提供定位信息。目前现有的传感器存在着一些局限性,它们不能够自动的构建出房屋的轮廓信息。基于以上考虑,本文选择了激光三角法来构建三维扫描仪。该三维扫描仪能够自动构建房屋的轮廓,这是该传感器与现有传感器的不同之处。针对室内自主装修机器人的定位要求,制定本传感器的功能需求以及设计指标。基于功能需求指标拟制定本研究的技术路线;基于本传感器的精度指标设计硬件部分以及软件部分。硬件部分将制定机械部件、视觉部件、运动部件的选择原则。软件部分将介绍三维扫描的控制方式,上位机与下位机的设计。在以上总体设计的基础上,对三维扫描系统的数学模型进行分析,包括相机模型、光平面模型。对单条激光线上的点云的求解进行建模;并构建了运动状态下的点云转换模型。完成了模型的构建之后,将对本测量系统的各个部分进行标定,包括相机的标定、光平面的标定以及转台中心的标定。基于以上总体设计以及系统的标定的研究,进行第一代样机的加工、装配以及调试。进行下位机与上位机软件部分的编写以及操作界面的设计。进行室内三维重建的实验,来验证其可行性并进行精度分析实验验证其精度,分析误差来源减小误差的措施。通过激光条纹中心线提取所获得的数据开发转折点检测算法,来构建房屋的轮廓,并经过实验来整个三维扫描系统以及转折点检测算法的可行性。