计划和/或控制和/或模拟施工机械的运行的方法及设备与流程

最近几年，数字化结构数据模型已被用于与结构有关的所有行业，用来结构的规划、架设、作业和检查。为此开发的方法被称为建筑信息建模。关于待架设和/或待作业结构的数字化信息被包含在名为bim模型的该数据库中。这样的结构数据模型或bim模型作为规则计算机可读文件或文件集合，并偶尔处理用于处理此类文件的计算机程序模块，其中信息和特征以数字化数据的形式描述待架设或待作业的结构及其相关特性。这种结构数据模型具体可以包含用于结构和/或其施工工地可视化的二维、三维或多维cad数据，以及关于结构的其他相关信息，例如其架设时间表、关于周围基础设施的信息(如道路、能源和水务设施)或关于结构架设或作业所需辅助材料的物流信息。施工体积、结构高度、高度方向上的范围尺寸、材料体积(如所需的混凝土体积、砖块体积)等结构参数或钢梁、预制施工构件等单个结构部件的施工构件重量通常作为特征结构数据而被包含。结构数据模型及其文件或文件集合往往是可发送的并/或具有网络能力，以便提供给不同的施工参与者。

结构架设中的许多过程都是利用这种结构数据模型借助计算机进行处理的，例如，建筑师在传统的施工规划中编制草案并借助cad系统绘制施工规划，然后可以根据cad图纸为数量的确定做准备，以便计算成本，或者可以将规划提交给其他专业工程师、消防安全检查员或主管机关。如果规划发生变化，则对图纸进行更改并与参与者协调，对数量的确定进行调整并对成本的计算进行修改，而使用集成bim模型使一切都变得更加简单，并且部分内容由可以通过能够访问结构数据模型数据的软件模块自动完成。

由于这个原因，有人建议将与起重机运行有关的数据链接到bim或结构数据模型。例如，文件wo2016/019158a1描述了一种方法，通过该方法，利用将由起重机移动的施工构件生成的包含所需起重机调度信息的起重机运行数据、时间线或时间表来更新bim模型，并整合到bim环境的数据模型中。然后，数据模型可以根据生成的时间线更新更多的bim功能。

文件wo2013/006625a1进一步描述了一种在施工工地操纵起重机并利用来自bim模型的数据的方法，将借助绝对位置传感器确定的起重机吊钩全局三维坐标与表征待架设结构和结构部件位置并存储在bim中的全局三维坐标进行相互比较。

结果，先前提供的起重机与bim模型的链接的功能性增益有限。迄今为止，尤其无法在起重机或挖掘机等施工机械的控制以及利用bim模型进行操作方面获得任何巨大优势。

因此，本发明的基本目的是提供一种施工机械与其在结构数据模型中的操作的改进集成和/或施工机械与这种结构数据模型的改进链接，以避免现有技术的缺点并优选地进一步发展后者。特别是通过与bim模型的改进链接，应实现对施工机械的更有效和更安全的控制。

根据本发明，所述目的通过权利要求1所述的方法、权利要求21所述的装置、权利要求44所述的施工机械、权利要求49所述的模拟器、权利要求52所述的遥控器和权利要求53所述的软件程序产品实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。

因此，根据本发明的一方面，建议将包含关于不同施工机械模型的数字化信息的机械数据模型链接到结构数据模型或bim模型，并在规划中将可用施工机械的特征考虑进去。所述机械数据模型可以以软件模块或应用程序的形式提供，该软件模块或应用程序具有用于与结构数据模型通信的接口，并且可以从服务器或从软件商店下载或者也可以存储在数据载体上。

根据本发明，借助机械数据模型，根据来自结构数据模型和机械数据模型的数字化信息，可以自动选择适合于相应结构的架设和/或作业的施工机械；为此目的，根据由机械数据模型预先定义并且涉及与不同施工机械模型相对应的不同机械数据的标准而自动识别和读取来自结构数据模型的相关信息。根据自动将所读取的来自结构数据模型的信息与来自机械数据模型的不同施工机械的机械数据进行比较，自动选择适合的施工机械。

实现所述功能的模块具体可以以软件工具的形式集成到机械数据模型中，但也可以集成到结构数据模块中。集成到可链接的机械数据模型中时，自动选择匹配施工机械的总功能可以由实现机械数据模型的可下载和/或可导入软件工具提供，从这个意义来说，可以利用仅需要一个可链接补充软件工具的相应接口便能实现该目的的bim或结构数据模型进行作业。

选择施工机械所需的、通过识别和/或读取模块来识别和读取的结构数据模型的相关信息可以包括不同的结构特征，例如结构高度、待移动的最重施工构件的重量、结构在高度方向上的面积和/或横截面范围和/或存储在bim中的施工构件发送站与将安装相应施工构件的施工构件目的地之间的最大距离。然后可以利用比较模块将所识别和读取的这些结构特征与来自机械数据模型的相关信息进行比较，相关机械信息具体可以包含以下信息：机械提升高度；最大起吊重量；和/或机械范围。例如，如果想要选择适合于结构的起重机，则可以选择提升高度足以满足结构高度要求、最大起吊重量足以满足待移动的最重施工构件的重量要求且范围足以满足结构在高度方向上的横截面范围和/或施工构件发送站与施工构件目的地之间的最大距离要求的起重机。如果在满足所述标准的机械数据模型中包含多个起重机，则可以选择满足所述要求的最小起重机，从而具有相对于起重机提升能力来说最小的过剩量。

根据本发明的另一方面，也可以利用机械数据模型与结构数据模型的链接来自动确定和/或自动检查施工机械的安装位置，尤其是起重机相对于待架设或待作业结构的位置。如果通过上述方式由所述选择模块自动选择或由规划员本人手动选择施工机械，则位置确定模块可以根据从施工机械模型读取的、可以包括施工机械的范围和/或提升高度和/或碰撞范围和/或作业范围的相关机械数据并根据从结构数据模型读取的、可以包括结构尺寸和/或结构轮廓和/或施工工地地形数据和/或出入通道和/或材料发送站的相关结构数据自动为施工机械确定合适的安装位置。可以选择地或者附加地，所述位置或安装位置确定模块可以检查可能由规划员针对所述标准手动确定的施工机械的位置，尤其是所确定的安装位置处的施工机械的范围或作业位置是否足以满足施工机械的作业要求和/或施工机械作业范围是否与结构轮廓和/或施工工地的其他地形环境(例如树木或相邻建筑物)相碰撞，以便可以选择放弃施工机械的安装位置或建议一个替代安装位置。

成功确定和/或检查机械安装位置后，可以利用所述安装位置确定模块针对安装位置相应地更新bim或结构数据模型。

在本发明的进一步发展中，安装位置确定模块也可以根据上述碰撞检查自动限制所选各施工机械的作业范围，并且通过所确定的作业范围限制而更新所述结构数据模型。但仍然需要解释的是，施工机械控制装置可以针对作业范围边界功能进行相应地改变或参数化。

可以选择地或者附加地，对于施工机械作业位置的此类自动选择和/或检查，逻辑模块可以利用来自结构数据模型的数字化信息自动确定所选施工机械的零件输送顺序和/或时间和/或输送所需的运输单元。所述逻辑模块也可以以软件工具和/或功能模块的形式集成到施工机械模型中，但也可以作为一个独立模块链接至结构数据模型。尤其是可以利用逻辑模块借助来自结构数据模型的数据自动准备所谓的装箱单或运输清单。

可以确定零件输送顺序和/或时间同时考虑到将针对结构进行的作业和/或可以作为数字化信息存储到结构数据模型中的结构进展和/或状态。除了来自结构数据模型的所述信息之外，逻辑模块还可以考虑到来自机械数据模型的相关信息，尤其是关于所选施工机械的相关信息，例如其拆除能力和/或机械部件的重量和/或机械部件的尺寸和/或机械部件的安装顺序。例如，如果提供了起重机，则可以按顺序根据匹配尺寸和/或匹配额定能力来选择和/或订购轻型装载机单元和/或集装箱单元，借此按照匹配的顺序在匹配的时间将起重机零件输送至施工工地，也可以同时考虑到出现在施工工地的道路。

根据本发明的另一方面，也可以将模拟器链接到结构数据模型，以便模拟针对结构的架设和/或作业而选择的施工机械的运行，其中，来自结构数据模型的特定数字化信息可用于生成模拟器的虚拟现实。模拟器可以具有一个用于链接结构数据模型的接口，可以提供识别和/或读取模块来读取来自结构数据模型的相关结构特征，例如结构轮廓、周围轮廓或所用的其他施工机械，并将这些特征提供给生成器以便生成虚拟现实，然后可以根据虚拟现实生成施工机械和/或施工机械周围环境的动画，机械操作员可以在动画中训练特定的机械作业。

在本发明的进一步发展中，可以将bim模型或结构数据模型链接至模拟器，以便能够利用来自结构数据模型的数字化信息将待架设和/或待作业结构的不同状态和施工阶段展示在模拟器的显示装置上或能够将其作为动画进行展示，然后施工机械操作员可以根据动画在模拟器上训练特定的专用作业，例如起重机的专用升降。也可以提供和/或导入上述机械数据模型提供的、表征所选各施工机械的机械数据，用于控制模拟器和/或在模拟器中生成虚拟现实，以便使模拟器中的虚拟现实适应针对结构选择的施工机械。

在本发明的进一步发展中，也可以将多个模拟器链接至结构数据模型，以便模拟和训练针对结构的架设或作业而选择的多个施工机械之间的交互。一方面，此类多个模拟器可以通过上述方式获得与结构相关的数字化信息，以便根据来自结构数据模型的结构数据(例如待架设结构的不同施工阶段和状态)产生虚拟现实。另一方面，来自机械数据模型的各种数字化信息可以导入或读入，以便能够使模拟器中的虚拟表示适应分别使用的施工机械。

在本发明的优选进一步发展中，两个模拟器之间的交互通过高级别模拟器控制模块进行协调，尤其是这样可以展示在其中一个模拟器中发起或执行的机械动作(例如起重机升降)并/或考虑到其中另一个模拟器。例如，如果施工构件将由两台起重机共同吊起并放置到指定位置，则在一个模拟器中进行的起重机移动以及由此导致的施工构件移动可以展示在另一个模拟器中，并且也可以以动态反应的形式展示。例如，如果起重机操作员在一个模拟器中突然将共同吊起的施工构件稍微降低，这也导致另一个模拟起重机的动态反应，该动态反应能够在另一个模拟器的驾驶室中以动态反应的形式再现。

考虑到输入相关模拟器的控制命令的一台施工机械的虚拟表示以及由此导致的移动尤其可以展示或以动画形式呈现在另一个模拟器的显示装置上。因此可以在多个模拟器中共同训练交互作用以及由此导致的碰撞。

为了完成施工机械运行的真实模拟，可以在本发明的进一步发展中规定，控制在控制站处输入的命令的机械反应(例如机械移动和/或机械变形)不仅以虚拟表示的形式展示在模拟器的显示装置上，而且转换成伴随起重机反应或机械反应的模拟器控制站实际移动，以便将动态机械反应传达给用户并使用户能够更真实地感受到这些反应。因此，可包括驾驶座的控制站不再静态刚性地安装在空间中或地板上，而是可以通过驱动装置、尤其是依靠移动确定模块确定的机械部件的移动和/或变形来在空间中移动。如果移动确定模块确定了由将对实际起重机驾驶室位置产生影响的调整移动或变形导致的起重机塔等机械部件的偏转，则驱动装置相应地由驱动控制装置控制，以便模拟起重机驾驶室的移动并相应地移动控制站。例如，如果在控制站处输入使起重机围绕垂直轴旋转的命令，则起重机利用驱动装置围绕垂直轴旋转。例如，如果输入了吊起重载荷的控制命令，该命令实际上能够导致起重机结构稍微倾斜伴随塔架稍微扭曲，则控制站利用驱动装置略微向前移动并/或略微向前倾斜。

为了能够特别真实地模拟实际操纵中发生的控制站移动，可以将驱动装置配置成可沿多条轴线移动并且/或者既可以进行旋转又可以进行平移。控制站尤其可以沿多条轴线进行可移动的支撑，且驱动装置可以包括至少一条垂直旋转轴和至少一条水平俯仰轴和/或两条水平对齐的平移轴。为了能够模拟复杂的控制站移动，驱动装置可以具有三条旋转或倾斜轴或可以被配置成沿三条轴线旋转作业并按三条轴线平移作业，以便控制站能够围绕三条空间轴线进行旋转或倾斜并能够沿三个空间方向进行平移。也可以根据待模拟的起重机类型或机械类型，考虑采用具有较少移动轴的较简单的驱动装置配置。

根据另一方面，除了机械的调整移动轴(例如吊杆俯仰轴或塔架旋转轴)之外，还可以将移动确定模块配置成不将起重机结构或机械结构作为刚性结构(比如无限刚性结构)，而将其作为允许由于结构部件变形而导致的移动和/或位置变化、可弹性变形的和/或易弯曲的和/或相对柔软的结构。对于在考虑到所需安全特性的情况下针对静态和动态条件延伸的、细长的和故意最大化的结构(例如起重机)，考虑到机械结构在载荷或动态载荷情况下由于结构变形而发生的移动尤其重要，因为起重机驾驶室等部位以及吊钩位置也由于结构构件的变形而发生显著移动。为了能够进行非常真实的讲授或训练，移动确定模块将机械结构在静态或动载载荷情况下的此类变形考虑在内。

用于确定此类结构变形的确定装置尤其可以包括计算单元，该计算单元用于根据已存储的计算模型依靠在控制站处输入的控制命令计算这些结构变形。此类模型可以具有与有限元模型类似的结构或者可以是一个有限元模型，但优选采用与有限元模型相比显著简化的模型。

一方面，对使控制站移动的驱动装置进行控制时，可以将移动确定模块所考虑的结构件变形考虑在内，以便控制站能够映射控制站由于结构件变形而发生的移动。可以选择地或者附加地，计算机械周围环境和/或周围环境中可见机械部件的虚拟表示时，还可以将已确定的结构件变形考虑在内，从而使吊杆的偏转等展示在虚拟表示中或使起重机周围环境的地平线略微向上移动，以便利用塔架的变形来映射起重机驾驶室的轻微前倾。

为了进一步增加模拟器用户的真实感，根据另一方面规定，将图形模拟模块提供的模拟器领域虚拟表示叠置在显示装置上，其中来自控制站的活动物体图像可以表明遥控装置用户的动作。一方面由机械周围环境和/或其中可见的机械部件的图形模拟模块生成的虚拟表示，以及另一方面在控制台处记录的现场相机的现场图像，尤其是可以同时在显示装置上示出并叠置。来自模拟世界和现场图像的叠置给了遥控设备用户一种特别强烈的真实感。

尤其是眼镜形式的，例如虚拟现实眼镜形式的可戴在头上的显示装置、以及例如设计为头盔式相机或集成在所述虚拟现实眼镜中的优选可戴在头上的相机，为此可优选用作显示装置，提供现场图像，连同人工生成的虚拟表示一起在显示装置上尤其是在虚拟现实眼镜上示出。然而还可以使用例如屏幕形式的简单的显示装置。

在本发明的进一步发展中，所述模拟器还可以用作遥控设备，用于遥控“真实”起重机或“真实”施工机械，其中一方面能够优选在施工机械之间提供通信连接，另一方面模拟器然后形成遥控设备，经由该遥控设备在遥控设备的控制站处输入的控制命令可以传输至起重机的、施工机械的和/或托盘车的控制设备。“真实”起重机或各自遥控的“真实”设备执行在模拟器的控制站处或在遥控设备处输入的控制命令；在控制站处所生成的机械周围环境和其中可见的机械部件的虚拟表示同时显示机械是如何执行控制命令的。可以进行设置以便将在真实单元处检测到的移动参数和传感器信号反馈给遥控设备并且使用它们以生成机械周围环境的虚拟表示，以便确保与实际机周围环境和机械位置对应的表示在遥控设备的显示装置上显示出来。

根据本发明的另一方面，实际用在施工工地上的施工机械的控制装置还可以链接至结构数据模型或bim模型。尤其有可能的是根据来自结构数据模型的数字化信息干预施工机械的控制装置和/或参数化和/或修改施工机械的控制装置。

例如施工机械的控制装置的干预可以包括将所实现的作业范围边界对于来自结构数据模型的结构数据的适应，其中暂时的动态适应能够优选发生，使得作业范围边界可以适应所产生的施工进度或可以逐渐改变。

可以选择地或者附加地，对于作业范围边界的自动适应，还可以提供施工进度监控，其中结构的实际状态和/或其周围环境通过诸如相机和/或扫描仪和/或飞行物体之类的合适的检测装置进行检测，并且与来自结构数据模型的数字化信息进行比较。针对实际状态的检测，结构轮廓可以通过相机进行检测和/或测量和/或现有的施工构件可以通过条形码扫描器进行读取和/或可以通过rfid阅读器进行检测和/或施工构件的位置数据可以通过例如gps模块或雷达测量模块形式的定位器进行确定。

通过将检测到的实际数据与相关的bim数据进行比较，可以确定结构目前所处的施工阶段。然后可以根据相应的施工阶段确定模块确定的当前施工阶段启动不同的辅助和/或自动措施。例如，下一步将执行哪些作业步骤和/或发送至发送站的施工构件按照其预期目的搬动到哪里可以在施工机械的显示装置处显示出来。例如，结构在其各自状态下的虚拟表示可以根据来自结构数据模型的导入信息在施工机械的驾驶室中的和/或遥控设备的控制站中的显示单元上生成，在其虚拟表示中，当前待移动或搬动的施工构件及其位置显示出来，以便，例如，起重机操作员可以看到要进行怎样的升降以及待悬挂在吊钩处的施工构件要搬动到哪里。

在本发明的优选进一步发展中，施工机械的的控制装置还可以具有提升控制模块，用于根据来自结构数据模型的相关信息而进行自动提升控制。所述的提升控制模块可以半自动或全自动地作业，以便在与输入或者释放的交互中或者使用机械操作员的确认命令或者可选地也可以不使用这种补充控制命令以自动方式进行升降。为此机械操作员可以识别待由施工机械以半自动方式搬动的施工构件。可以选择地，可以例如通过诸如条码读出器和/或rfid代码识别装置和/或扫描仪和/或相机之类的合适的检测装置按顺序进行自动施工构件识别，例如以便识别悬挂在起重机的起重机吊钩处悬挂的载荷。可以选择地或者附加地，对于所述rfid识别，可以用lwid，即在在低频或低波范围内作业的识别系统中，进行作业。作业尤其还可以使用所谓的rubee识别系统来进行，其中一经要求这样一种rubee系统双向通信，作业能够在例如100～150khz的数量级的频率范围内进行，但是可选地还是在高达450khz的频率。rubee电子监控器可以包括具有存储器模块的微处理器并且可以使用ip地址。rubee识别尤其还可以使用磁波和/或可以诱导地通信，其中rubee识别尤其以其关于金属部件和湿度的干扰的鲁棒性为特征并且因此尤其适于施工机械部署或起重机部署。

然后有可能的是根据结构数据模型以及相关数字化信息为所检测和/或所识别施工构件确定结构的位置，施工构件将搬动至所述位置，因此能够使用尤其来自结构数据模型的各自施工构件的位置数据。

提升控制模块可以为自动提升计算行进路径，可选地同时考虑到来自由结构数据模型提供的并且与所识别的施工构件有关的数据的诸如通道等等的施工工地的进一步地形数据、以及可选地诸如结构轮廓之类的进一步结构特征。

可以选择地或者附加地，对于由所述提升控制模块进行的施工机械的自动移动，还可以设置阻挡模块，在与结构数据模型交互中可阻挡相应的提升或施工机械的相应的作业步骤，尤其是例如，当相应的施工构件已经安装或当安装施工构件所需的连接模块还没有安装时。

所述阻挡模块尤其可以与上述的施工进度监控交互作业，尤其使得根据之前解释的对施工进度的期望/实际比较，确定结构是否准备相应地搬动相应的施工构件。因此，可以避免安装尚未安装或安装位置尚未就绪的具有施工构件的不必要的升降机。

阻挡模块和/或上述的提升控制模块可以集成在机械控制装置中和/或作为软件工具可以是可卸载的和/或可输入的或者还可以以独立存储模块的形式链接至机械控制装置。阻挡模块和/或上述的提升控制模块可以通过来自结构数据模型的数字化信息优选进行参数化和/或进行修改。

参照优选实施例和相关附图在下面更详细地对本发明进行描述。图中：

图1为其控制装置链接至结构数据模型并且其操作在建筑物后面不可见的区域中的载荷的起重机形式的施工机械的图表表示；和

图2为结构数据模型至图1的起重机的控制装置和至用于协助施工规划的机械数据模型以及至用于借助于来自结构数据模型的数据模拟起重机的操作的模拟器的链接的示意图表示。

如图1所示，以某种仍需解释的方式链接至结构数据模型300的起重机200可以配置为旋转式塔式起重机，其塔架202支撑吊杆203，在吊杆处台车204被可移动地支撑。吊杆203可以围绕垂直轴与塔架202一起旋转或还可以不与塔架202一起旋转，取决于作为顶部回转式起重机或作为底部回转式起重机的起重机的构型—为此，提供了一个回转齿轮驱动装置。吊杆203还可以可选地配置为能够围绕水平横轴上下起落，其中例如，在与吊杆拉线装配交互中，能够提供合适的起落驱动装置。所述的台车204可以通过台车行进绞车或不同台车行进驱动装置移动。

然而，还可以使用不同的起重机而不是所示出的起重机200，例如伸缩式吊杆起重机形式的起重机或诸如挖掘机的不同类型的施工机械，并且可以链接至bim或结构数据模型300。

图2所示，在计划阶段已经可以考虑到起重机200。为此，施工机械模型500(可以以所示方式包括关于不同施工机械，尤其关于不同起重机，包括图1的起重机200的数字化信息)可以链接至结构数据模型300。可以以可卸载的软件工具或软件模块的形式设置所述施工机械模型500，具有允许施工机械模型500链接至结构数据模型300，以便二者可以相互通信和交换数据的接口。

借助于所述机械数据模型500的链接，可以简化规划过程。起重机的选择、起重机相对于待准备结构的定位、以及起重机200的作业范围尤其可以进行实施或以最初解释的方式更详细地进行确定。为此，合适的软件模块和或硬件模块，尤其机械选择模块520、安装位置确定模块530、碰撞确定模块700和作业范围设定模块710，可以集成在施工机械模型500和/或结构数据模型300中。

如图2所示，逻辑模块510可以链接至结构数据模型300，其中所述逻辑模块510集成在机械数据模型500中和/或以软件模块的形式是可卸载的或者还能够形成为独立模块并且优选包括接口，适应结构数据模型300使得逻辑模块510和结构数据模型300可以相互通信并且可以交换数据。

尤其是与所选施工机械有关的逻辑功能，可以借助于所述逻辑模块510以自动方式执行。所需的运输单元尤其可以确定用于例如图1的起重机200的施工机械的输送，和/或运输单元的输送任务的顺序和时间可以确定和/或所谓的包装清单或运输清单可以准备。

模拟器1此外还可以链接至结构数据模型300以根据与待准备和待作业的结构有关的数字化信息生成由模拟器1提供的虚拟现实。

模拟器1的控制站2可以以一种本身已知的方式包括，例如操作员座椅的形式的操作员座位，用于输入控制命令的各种输入装置围绕其布置。例如所述输入装置可以包括操纵杆、触摸屏、控制杆、输入按钮和输入开关、旋转调节器、滑动调节器和类似物。

操作员的位置被操作员站壁包围，操作员站壁可以对应驾驶室壳并且可以具有窗口区域，用玻璃围在真正的起重机驾驶室中，但是在模拟器1的控制站2中以某一颜色着色，涂有绿色薄膜，例如，以便能够通过绿幕技术强加虚拟机周围环境。

控制站2优选安装在移动平台上，通过移动平台控制站以多轴的方式可移动。移动平台优选配置为以多轴的方式可移动，尤其是可倾斜的或者围绕三个空间轴x轴、y轴和z轴是可旋转的，并且沿着这些轴是平移地可替换的。

例如电动机和/或液压缸和/或液压马达形式的驱动装置的致动器与移动平台的移动轴相关联，以便能够围绕或沿着所述轴移动控制站2。

驱动装置由移动控制装置进行控制，移动控制装置可以，例如，由工业pc实现。

所述移动控制装置尤其可以为移动确定模块的一部分，通过移动确定模块起重机移动和/或定位和/或诸如吊杆或者塔架之类起重机部件的取向以及诸如吊杆或者塔架之类的结构部件的扭曲现象可以依靠在控制站处输入的各自控制命令进行确定。可以这么说所述移动确定模块确定了输入控制命令对待模拟的起重机的影响，即由于在待模拟的起重机处的输入控制命令并且输出表征所述参数的相应的移动信号，会导致起重机部件的移动、定位、取向和扭曲现象。

通过使用计算模型进行计算，所述移动确定模块没有确定所述移动参数或没有完全确定他们，但是利用了执行实际移动并且模拟在真实起重机处的相应的硬件部件的驱动部件和控制部件形式的实际硬件部件。

所述模拟器1优选配置成根据从结构数据模型300提供的信息而模拟各自所选施工机械的运行情况，其中设置图形模拟模块以便借助来自结构数据模型的数字化信息而在模拟器1的控制站2的显示装置3上生成待架设和/或待作业的结构的虚拟表示。

模拟器1的控制装置可以优选包括施工阶段模块600，通过施工阶段模块不同的数字化信息可以从结构数据模型300中读取或可以在结构的不同施工阶段识别，通过结构的不同施工阶段模拟器1的显示器3然后可以显示不同施工阶段的结构，使得机械操作员可以训练诸如不同施工阶段的专用升降之类的不同的特殊任务。

为此可以提供任务模拟模块610，连接至图形模拟模块9，使得除了结构外待作业的施工件及其移动路径以及如何移动施工件的虚拟表示还可以叠置在模拟器的显示装置3上。

在图中没有被明确地示出，两个或多个模拟器1还可以链接至结构数据模型并且可以通常分别以上述的方式进行配置。优选提供高级别模拟器控制装置620，将多个模拟器1的图形模拟模块9相互协调，尤其使得在所述一个模拟器处所生成的相应的机械动作和控制命令也在其他模拟器中，尤其在所显示的虚拟表示中，以及可选地还在诸如先前所解释的操作员的座位的所生成的动力反应中考虑到。

所述模拟器1还可以优选用作遥控设备，通过遥控设备图1中示出的起重机200可以被遥控。遥控设备还可以优选用于遥控可以安装在相同施工工地或不同施工工地上的多个建筑机械，使得可以这么说遥控设备形成了控制中心。

可以选择地或者附加地，然而对于虚拟表示，起重机周围环境和/或吊钩的真实相机生成的表示还可以在控制站2处使用。为此现场图像传输至控制站2的至少一个相机可以安装在起重机200处。例如，相机220可以安装在所遥控的起重机200的起重机驾驶室210处并且可以优选具有至少大约一个视轴，与起重机驾驶室210中的起重机操作员的视轴对应和/或从起重机驾驶室210转到吊钩。

可以选择地或者附加地，然而不同相机和/或表示可以从不同的角度记录并且可以传输至待在此显示的控制站。尤其可以使用无人驾驶飞机，至少装备有一个相机并且通过遥控可以相对于起重机200移动。

为了能够看清可以连接至从台车204拉下的起重钢丝绳207的吊钩208或从其处接收到的载荷或吊钩208的环境，当吊钩208在起重机驾驶室206或起重机操作员的视野范围之外时，例如如图1所示当载荷放在建筑物后面时，根据本发明提供无人驾驶飞机209，至少安装一个相机210，通过相机可以提供吊钩208和/或吊钩环境的相机图像。所述相机图像优选为电视图像或视频图像意义上的现场图像或实时图像，从无人驾驶飞机209的相机210无线传输至显示单元211和/或至起重机201的控制装置205，其中显示单元211例如能够为平板电脑或可以安装在起重机驾驶室206中监控器的屏幕形式的机械操作员显示器。如果遥控站或移动操作单元用于以以前命名的方式控制起重机200，则所述显示单元211可以设置在遥控站中或移动操作单元处。

无人驾驶飞机209设置有允许无人驾驶飞机209被遥控的遥控设备212，尤其诸如待控制的旋翼桨叶之类的飞行控制单元，以便尤其根据相机210相对于无人驾驶飞机209的主体的视轴或摇头角度和/或相机210的焦距而遥控无人驾驶飞机209的飞行位置和/或遥控相机210。

相应的遥控模块可以设置在起重机驾驶室206中和/或遥控站中或者移动操作单元中，并且可以例如配备相应的操纵杆。然而为了启用简单操作，还可以为无人驾驶飞机209设置语音控制装置和/或菜单控制装置，例如以便从无人驾驶飞机209相对于起重机的多个预定义的相对位置选择所需相对位置。例如这可以做到，因为由语音控制装置和/或菜单控制装置输入“无人驾驶飞机位置1”，可以以预编程序的或预先确定的的方式保存在位置控制装置213中。

如图2所示，起重机200还可以链接至结构数据模型300。为了在施工工地上设置bim或结构数据模型300，可以设置施工工地计算机901，可以定位在待架设的结构的区域中。因此可以减小长数据距离和时延，并且结构数据模型300和起重机200之间的交互可以实现而没有时延或时延较小。

由于起重机200与结构数据模型300的链接，相应的施工机械的通常控制功能或不同的起重机功能可以依靠来自结构数据模型300的数字化数据进行调整或参数化。为此来自结构数据模型300的相应的数字化信息可以通过图2中示出的数据通信设备900发送至起重机200。所述数据通信设备900尤其将施工工地计算机910连接至起重机200的控制装置205。

设置可以在起重机200的控制装置205中实现但是还可以设置在施工工地计算机910中设置的控制配置模块902，以便使所述控制功能相应地适应起重机200的控制装置205。控制配置模块920可以尤其将可在控制装置205中实现的起重机200的作业范围边界功能调整至不同施工阶段并且相应地通过来自结构数据模型300的数字数据调整至生长结构墙和障碍物。

不取决于作业范围边界的调整，至结构数据模型300的链接还可以用于实现自动施工阶段监控。为此，一方面，结构的实际状态可以通过合适的检测装置800进行确定，其中所述检测装置800通常能够差异配置。例如检测装置800可以包括，例如为安装在无人驾驶飞机209处的相机210或安装在起重机200处的相机220的形式的至少一个相机和/或合适的图像传感器。设置在所生成图像下游的图象处理设备可以检测表征施工进度的具体特征，例如结构高度、展开的平面图表面、外形轮廓或类似物。可以选择地或者附加地，对于相机或图像传感器，还可以提供诸如扫描仪或rfid读取器之类的其他检测装置，以便检测某些施工构件是否已经安装在结构处。例如扫描仪或rfid读取器可以附接至起重机吊钩208或者还可以以移动单元的形式使用，通过移动单元可以手动地扫描所安装部件。

然后通过施工进度确定模块810将检测装置800所检测到的结构的实际状态与来自结构数据模型300的数字化信息进行比较，其例如可以在施工工地计算机910中实现，以便从比较中确定各自的施工阶段。

起重机200可以基于所确定的施工阶段执行不同的功能。例如如果在在起重机驾驶室206中或在遥控设备的控制站2处起重机200处的显示装置上显示各自已达到的施工阶段，这就已经很有帮助了。

然而，进一步控制功能还可以借助控制配置模块920在起重机200处进行调整，其可以在施工工地计算机910中实现，但是尤其还可以在起重机200的控制装置205中实现。例如接下来待由施工机械执行的各自作业任务的虚拟表示可以在起重机处或遥控设备处的显示单元处进行显示，例如使得待安装的各自下一个施工构件及其在结构处的安装位置叠置在处于各自施工阶段的结构的虚拟表示中。可以选择地或者附加地，行进路径还可以叠置在表示中。

还可以由起重机200尤其基于上述的施工进度监控和下一个作业步骤的附带决定以一种更优选方式执行自动升降。为此可以设置检测装置830，通过检测装置可以检测到位于起重机200的拾取区域或作业范围内的施工构件，尤其关于是否应在下一个作业步骤中安装的施工构件。例如所述检测装置830可以包括可以附接至起重机吊钩的rfid读取器或条形码扫描器。然而，可以理解的是不同检测装置还可以用于识别待拾取的施工构件。

如果以这种方式发现待在下一个作业步骤中安装的施工构件已经悬挂在起重机吊钩208处，所述控制配置模块920可以造成起重机控制装置205基于来自结构数据模型300的数字化信息执行自动升降以便根据其预期目的而将部件移动至安装位置。

如图2所表示，还可以通过合适的扫描单元或检测装置实现其他识别功能，例如人员识别，尤其关于人员是否处于自动升降的载荷行进路径中或者人员是否以未经授权的方式位于起重机中等等。