BR112018070292B1

BR112018070292B1 - Máquina de construção, processo para controlar uma máquina de construção e computador principal do canteiro de obras

Info

Publication number: BR112018070292B1
Application number: BR112018070292-7A
Authority: BR
Inventors: Norbert Stanger
Original assignee: Liebherr-Werk Biberach Gmbh
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2023-01-17
Also published as: BR112018070292A2; RU2018139154A; WO2017174202A2; US20210072727A1; US11119467B2; DE102016004266A1; US20210405619A1; EP3426851B1; US11599092B2; WO2017174202A3; EP3426851A2; RU2735596C2; RU2018139154A3; CN109072586A; CN109072586B

Abstract

Uma máquina de construção, particularmente, na forma de um guindaste, tal como guindaste rotativo de torre, com um dispositivo de controle, para controlar pelo menos um agregado de trabalho da máquina de construção, sob uso de um modelo de dados de edificação, que contém informações digitais sobre uma edificação, a ser construída ou renovada. A invenção também se refere a um processo para controlar uma máquina de construção desse tipo, com ajuda de dados digitais de um modelo de dados de edificação desse tipo. De acordo com a invenção, a máquina de construção possui um módulo de troca de dados, que pode ser conectado com o computador principal do canteiro de obras, para troca de dados digitais com um computador principal do canteiro de obras, sendo que o módulo de troca de dados possui meios de leitura e/ou gravação para o acesso por leitura /ou gravação ao computador principal do canteiro de obras. Por meio de dados digitais do computador principal do canteiro de obras, a máquina de construção executa automaticamente pelo menos alguns passos de trabalho, tal como o deslocamento de um componente. Para o posicionamento fino está previsto um módulo de controle, que pode ser posicionado no (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a uma máquina de construção, particularmente, na forma de um guindaste, tal como guindaste rotativo de torre, com um dispositivo de controle, para controlar pelo menos um agregado de trabalho da máquina de construção, sob uso de um modelo de dados de edificação, que contém informações digitais sobre uma edificação, que deve ser construída ou trabalhada. A invenção também se refere a um processo para controlar uma máquina de construção, com ajuda de dados digitais de um modelo de dados de edificação desse tipo.

[0002] O planejamento do uso do guindaste em canteiros de obras, dá-se, atualmente, na maioria das vezes por preparação dos trabalhos das empresas construtoras participantes ou, em detalhe, pelos contramestres no local. Nesse caso as bases para o planejamento são planos de trabalho, que, na maioria das vezes ainda são bidimensionais, às vezes já tridimensionais, além disso, o cronograma e, em parte, o plano de custos do empreendimento de construção. Como os planos de trabalho na maioria das vezes são específicos para o ramo de atividade, um controle definitivo da ausência de colisão do guindaste só é possível na execução. Alterações nos prazos de algumas tarefas, bem como mudanças nos planos, frequentemente não são atualizados a tempo.

[0003] Nos tempos mais recentes, para o planejamento, execução, remodelação e verificação de edificações, às vezes também já são usados modelos de dados de edificação digitais, que às vezes são designados como BIM (Building Information Model) e contêm informações digitais sobre a edificação a ser construída ou a ser trabalhada, sendo que, nesse caso, trata-se, particularmente, de um modelo total, que, em geral, contém os planejamentos de todos os ramos de atividade, o cronograma e também o plano de custos. Esses modelo de dados de edificação ou BIMs, em geral, são registros de dados ou conglomerados de registros de dados legíveis por computador e, opcionalmente, módulos de programas de computador de processamento, para processar esses registros de dados, com informações e características, que descrevem a edificação a ser construída ou a ser trabalhada e suas propriedades relevantes na forma de dados digitais.

[0004] Em geral, esses modelos de dados de edificação podem conter dados de CAD bidimensionais, tridimensionais ou pluridimensionais, para visualização da edificação e/ou das partes de edificação da mesma, mas também outras informações importantes sobre a edificação, particularmente, o cronograma para sua construção, o plano de custos, informações sobre a infraestrutura do entorno, tais como estradas de acesso, abastecimento de energia e água ou informações logísticas sobre meios auxiliares necessários para a construção ou remodelação da edificação. Como dados de edificação característicos, frequentemente estão contidas variáveis de construção, tais como volume de construção, altura da edificação, medidas de extensão em projeção ou em planta, volumes de material, tais como volume de concreto, volume de tijolos necessários, etc., ou pesos de componentes de alguns componentes da edificação, tais como suportes de aço, componentes acabados ou similares. O modelo de dados de edificação e seus registros de dados ou o conglomerado de registros de dados, nesse caso, frequentemente podem ser enviados e/ou acessados na rede, para estar à disposição de diversos participantes da construção.

[0005] Com auxílio desses modelo de dados de edificação, muitos processos na construção de uma edificação são processados com apoio do computador, sendo que, por exemplo, no planejamento de construção clássico, um arquiteto cria um projeto e desenha o mesmo com auxílio de sistemas de CAD, após o que, depois, para cálculo dos custos, na base dos desenhos de CAD é produzida uma determinação de quantidade ou os planos de outros engenheiros do setor, avaliadores da proteção contra fogo ou autoridades podem ser apresentados. Se ocorrerem alterações dos planos, os desenhos são alterados e comparados com os dos participantes, sendo que a determinação de quantidade é adaptada e o cálculo de custos é aperfeiçoado, o que com auxílio do BIM integrado simplifica tudo nitidamente e por módulos de software, que podem fazer uso dos dados do modelo de dados de edificação, é resolvido, pelo menos em parte, automaticamente.

[0006] Nesse contexto já foi proposto incorporar dados referentes ao serviço de um guindaste em um BIM ou modelo de dados de edificação. O documento WO 2016/019158 A1 descreve, por exemplo, um processo, por meio do qual um BIM é atualizado por dados de serviço de guindaste, sendo que, por meio dos componentes a ser deslocados pelo guindaste, é gerado um cronograma ou uma programação, que inclui os usos de guindaste necessários e é integrado no modelo de dados do BIM. O BIM pode depois atualizar outras funções de BIM por meio do cronograma gerado.

[0007] O documento WO 2013/006625 A1 descreve um processo para manobrar um guindaste dentro de um canteiro de obras sob ajuda de dados de um modelo de BIM, sendo que, por um lado, são determinadas coordenadas em 3D globais do gancho de guindaste, que são determinadas com auxílio de sensores de posição absolutos, e, por outro lado, coordenadas em 3D globais, que caracterizam a edificação a ser construída e a posição das partes da construção e estão depositadas no modelo de BIM, podem ser comparadas umas às outras.

[0008] Como resultado, porém, o ganho funcional da ligação prevista até agora de um guindaste no modelo de BIM é limitado. Particularmente, até agora não puderam ser obtidas vantagens bem-sucedidas no controle de máquinas de construção, tais como guindastes ou escavadoras, e seu manuseio por modelos de BIM. Além disso, até o momento, problemas de tempo real, que podem formar-se no uso de dados de BIM para controle do guindaste por velocidades e larguras de banda de transmissão de dados limitado, particularmente, em tarefas de controle sensíveis a tempo, tal como o amortecimento de oscilações, não têm sido solucionados de modo satisfatório.

[0009] A presente invenção tem, portanto, por base a tarefa de criar uma integração aperfeiçoada de máquinas de construção e sua operação em modelo de dados de edificação e/ou uma ligação aperfeiçoada de máquinas de construção a esses modelo de dados de edificação, que evitem as desvantagens do estado da técnica e aprimoram o mesmo de maneira vantajosa. Particularmente, deve ser obtido um controle mais eficiente e seguro de máquinas de construção por uma ligação aperfeiçoada a modelos de BIM.

[0010] De acordo com a invenção, a tarefa citada é solucionada por uma máquina de construção de acordo com a reivindicação 1, bem como por um processo para controle da mesma de acordo com a reivindicação 20. Configurações preferidas da invenção são objeto das reivindicações dependentes.

[0011] Portanto, de acordo com um aspecto da invenção é proposto ligar o controle de uma máquina de construção usada no canteiro de obras a um computador principal do canteiro de obras, que possui acesso ao modelo de dados de edificação ou ao BIM, de modo que o dispositivo de controle de máquinas de construção ou o controle do guindaste, pode trocar dados com os dados do modelo de construção. De acordo com a invenção, a máquina de construção possui um módulo de troca de dados, que pode ser conectado ao computador principal do canteiro de obras para troca de dados digitais com o computador principal do canteiro de obras, sendo que o módulo de troca de dados possui meios de leitura e/ou gravação, para acesso para leitura e/ou gravação, ao computador principal do canteiro de obras. Particularmente por meio de informações digitais do modelo de dados de edificação no controle da máquina de construção, pode-se intervir no controle da máquina de construção e/ou parametrizar e/ou modificar o controle da máquina de construção. Alternativamente ou adicionalmente, o disso de controle da máquina de construção pode transmitir dados ao computador principal do canteiro de obras, para atualizar e/ou complementar o modelo de dados de edificação e/ou, em geral, transmitir dados digitais ao modelo de dados de edificação e ali armazenar os mesmos.

[0012] A ligação do dispositivo de controle da máquina de construção ao computador principal do canteiro de obras e o modelo de dados de edificação fornecido desse modo, em princípio, pode ser usado para diversas funções do serviço da máquina de construção e do gerenciamento do canteiro de obras. Particularmente, o fornecimento de dados digitais do modelo de dados de edificação ao dispositivo de controle da máquina de construção pode ser usado para executar diversos processo de trabalho da máquina de construção semi- automaticamente ou de modo totalmente automático. Particularmente diversos procedimentos de processo da máquina de construção e/ou o deslocamento de componentes pela máquina de construção.

[0013] O computador principal do canteiro de obras, que possui acesso ao modelo de dados de edificação, pode fornecer, particularmente, informações de local digitais sobre um componente a ser incluídos, particularmente, onde e quando um determinado componente é fornecido, onde se encontra um determinado componente e/ou em que ponto da edificação um respectivo componente deve ser incluído. Quando, por exemplo, o dispositivo de controle acessa essas informações digitais, referentes ao componente a ser incluído, determinados movimentos do guindaste e/ou movimentos de elevação do componente podem ser realizados, pelo menos de modo parcialmente automático.

[0014] Em um aprimoramento da invenção, o dispositivo de controle da máquina de construção e/ou o computador principal do canteiro de obras pode compreender um módulo de localização de componente, por exemplo, na forma de um módulo de software, por meio do qual um componente a ser recebido pela máquina de construção no canteiro de obras pode ser localizado por meio de informações digitais do modelo de dados de edificação. No BIM ou modelo de dados de edificação podem estar armazenados, por exemplo, locais de armazenamento ou a estação de fornecimento e o momento de fornecimento, sendo que a máquina de construção ou o guindaste, com seu meio de recepção de carga, quando o componente deve ser incluído de acordo com a programação, que está armazenada no BIM, pode ser deslocado de modo pelo menos parcialmente automático à posição de armazenamento ou de fornecimento. Isso pode dar-se, por exemplo, de tal modo que o próximo componente a ser incluído se encontra em uma determinada posição e o operador de máquina é perguntado em um campo de diálogo se a posição deve ser acessada automaticamente, o que pode depois ser realizado, quando o operador da máquina confirmar isso. Opcionalmente, a execução também pode dar-se de modo totalmente automático.

[0015] Em um aprimoramento vantajoso da invenção, a recepção de um componente também pode dar-se automaticamente ou ser apoiada pelo computador do canteiro de obras Particularmente, pode estar previsto um dispositivo de detecção, para detectar um componente que se encontra na região de recepção e/ou de trabalho da máquina de construção, sendo que o dispositivo de detecção citado pode apresentar, por exemplo, uma câmera e/ou um sensor formador de imagens e/ou um scanner de código de barras e/ou um leitor de RFID, para poder identificar o componente, que se encontra, por exemplo, na proximidade do gancho de carga de um guindaste. Quando um dispositivo de detecção do identifica um determinado componente, por exemplo, por meio de um código de barras instalado no mesmo ou de um sinal de RFID emitido pelo mesmo, o dispositivo de controle da máquina de construção pode determinar por meio de dados digitais do modelo de dados de edificação, que são fornecidos pelo computador principal do canteiro de obras, se se trata do componente “certo” para o próximo passo de trabalho e/ou em qual seção ou ponto da edificação a ser construída o componente deve ser posicionado ou depositado.

[0016] Alternativamente ou adicionalmente, à identificação de RFID citada, também é possível trabalhar com um LWID, isto é, no sistema de identificação, que funciona na faixa de baixa frequência ou de low- wave, Particularmente, também é possível trabalhar com um chamado sistema de identificação RuBee, sendo que esse sistema de RuBee comunica-se de modo bidirecional on demand, sendo que, por exemplo, pode-se trabalhar em uma faixa de frequência de em termos de ordem de tamanho de 100 - 150 kHz, mas também a uma faixa mais alta, até 450 kHz. Os tags de RuBee desse tipo podem compreender um microprocessador com um módulo de armazenamento e usar um endereço de IP. Particularmente, a identificação de RuBee também pode usar ondas magnéticas, e/ou comunicar-se indutivamente, sendo que a identificação de RuBee distingue-se, especialmente, por sua robustez em relação a perturbações por partes metálicas e umidade e, portanto, é particularmente apropriada para uso em máquinas de construção ou guindastes.

[0017] Em um aprimoramento vantajoso da invenção, o controle da máquina de construção também pode apresentar um módulo de controle de elevação, para o controle de elevação automático, por meio de informações relevantes do modelo de dados de edificação. O módulo de controle de elevação citado, pode estar formado para trabalhar semi- automaticamente ou de modo completamente automático, para em cooperação com comandos de entrada ou liberação ou confirmação do operador da máquina e, opcionalmente, também sem esses comandos de controle complementares, executar automaticamente uma elevação. Para esse fim, a uma formação semiautomática, o operador de máquina pode identificar o componente a ser trazido pela máquina de construção. Alternativamente, também pode dar-se uma identificação de componente automática, tal como explicado previamente, por exemplo, para identificar uma carga a ser recebida no gancho de guindaste de um guindaste.

[0018] Para um componente detectado e/ou identificado, depois, através da ligação do dispositivo de controle da máquina de construção no computador principal do canteiro de obras, podem ser determinadas daí, por meio de modelo de dados de edificação, informações digitais importantes, para qual local da edificação o componente deve ser levado, sendo que, para esse fim, são usados, particularmente, dados de posição para o respectivo componente do modelo de dados de edificação.

[0019] O módulo de controle de elevação pode calcular o caminho de deslocamento para a elevação automática, de dados fornecidos pelo computador principal do canteiro de obras, referentes ao componente identificado e, opcionalmente outras características da edificação, tais como contorno da edificação, opcionalmente, levando em consideração outros dados topográficos do canteiro de obras, tais como caminhos de acesso etc.

[0020] Alternativamente ou adicionalmente a um processo automatizado desse modo da máquina de construção pelo módulo de controle de elevação citado, também pode estar previsto um módulo de bloqueio, que em cooperação com o modelo de dados de edificação pode bloquear uma elevação correspondente ou um passo de trabalho correspondente da máquina de construção, particularmente, quando, por exemplo, um componente correspondente já foi incluído ou um módulo de ligação necessário para a inclusão do componente, ainda não foi incluído.

[0021] O módulo de bloqueio citado pode trabalhar, particularmente, em cooperação com o monitoramento do processo de construção, particularmente, de tal modo que por meio da comparação de teórico/efetivo do progresso de construção explicado previamente, é determinado se a edificação está preparada para levar de modo correspondente o respectivo componente. Desse modo, podem ser evitadas elevações desnecessárias com componentes, que ainda não podem ser incluídos ou cuja posição de montagem ainda não está preparada.

[0022] O módulo de bloqueio e/ou o módulo de controle de elevação citado previamente podem estar integrados no dispositivo de controle de máquina e/ou baixados como software-tool e/ou ser incluídos, por exemplo, a partir do computador principal do canteiro de obras, ou também na forma de um módulo separado, armazenado, ser ligado ao dispositivo de controle de máquina. Vantajosamente, o módulo de bloqueio e/ou o módulo de controle de elevação podem ser parametrizados e/ou modificados por meio de informações digitais do modelo de dados de edificação.

[0023] Para deslocar um componente de modo pelo menos parcialmente automático, isto é, poder receber o mesmo em um determinado ponto e depositar o mesmo em um determinado ponto, o dispositivo de controle da máquina de construção ou o módulo de controle de elevação citado acima, pode, vantajosamente, processar e receber do computador principal do canteiro de obras pelo menos coordenadas tridimensionais sendo que as coordenadas de posição do local de recepção de carga fornecidas pelo computador principal do canteiro de obras, podem ser, por exemplo X1, Y1 e Z1 e as coordenadas de posição do ponto de descarga, por exemplo X2, Y2 e Z2, portanto, vantajosamente, podem compreender, em cada caso, coordenadas de elevação X e Y, bem como coordenadas de altura Z. O sistema de coordenadas citado XYZ pode ser um sistema de coordenadas fixo em pontos de construção ou na edificação, isto é, com relação à edificação a ser construída, que indica as posições de carga e descarga sempre em relação à edificação a ser construída. As coordenadas XYZ citadas podem ser baixadas ou fornecidas, por exemplo, do modelo de dados de edificação.

[0024] Vantajosamente, as posições de carga e descarga do respectivo componente, ainda estão definidas por pelo menos uma outra coordenada, a saber, particularmente, uma coordenada angular ou de alinhamento 9, que pode indicar, particularmente, o ângulo de rotação ou o alinhamento angular do componente, com relação ao seu eixo vertical. Quando um guindaste é usado como máquina de construção, para levar o componente do local de fornecimento ao local de inclusão, o guindaste pode possuir, vantajosamente, um dispositivo giratório para girar o gancho de carga em torno de um eixo vertical. Isso pode dar-se, por exemplo, por um acionamento rotativo, que está associado ao próprio gancho de carga, para girar o gancho de carga em relação ao bloco de polia. Alternativamente ou adicionalmente, também o carro deslocável em uma lança de guindaste pode ser girado de modo correspondente por um acionamento rotativo de carro, para poder receber e depositar o componente em diversos alinhamentos angulares.

[0025] Dependendo da estação de fornecimento ou armazenamento intermediário de mercadorias, o alinhamento angular pode ser especificado e conhecido na recepção da carga, por exemplo, ser lido do modelo de dados de edificação, quando o alinhamento está depositado ali. Alternativamente ou adicionalmente, o guindaste ou a máquina de construção também pode estar dotado de um dispositivo de detecção, para detecção do alinhamento angular, por exemplo, uma câmera, por meio da qual pode ser determinada em seu alinhamento, por exemplo, uma parede acabada ou um suporte de aço. Esse alinhamento angular <p 1, determinado na recepção do componente, pode ser convertido por rotação do gancho de carga ou do carro no alinhamento angular desejado <p 2 no local da inclusão, sendo que o alinhamento de componente necessário, no local de inclusão pode ser lido do modelo de dados de edificação e/ou pode ser determinado por detecção do alinhamento dos componentes de ligação já incluídos, por exemplo, novamente por meio de uma câmera.

[0026] Opcionalmente, adicionalmente a uma coordenada angular Φ, que determina o alinhamento angular com relação a um eixo vertical, podem ser usadas outras coordenadas de alinhamento angular, por exemplo, quando por meio de dois guindastes um componente, tal como um suporte longo, for levantado conjuntamente e, por exemplo, deve ser depositado em um alinhamento horizontal não exato.

[0027] Para possibilitar de maneira simples e favorável um ajuste fino da posição da máquina de construção ou de seu meio de recepção de carga e o componente recebido no mesmo, o dispositivo de controle da máquina de construção pode dispor de um módulo de controle de deslocamento, que apresenta pelo menos um elemento de controle, que apresenta eixos de acionamento, cujo alinhamento corresponde aos eixos de deslocamento desejados, de tal modo que um movimento do elemento de controle em uma determinada direção, causa um deslocamento da máquina de construção ou do meio de recepção de carga na direção correspondente e/ou causa uma rotação do elemento de controle em torno de um eixo de rotação, uma rotação do meio de recepção de carga em torno de um eixo de rotação paralelo ao mesmo na direção corresponde. O elemento de controle pode ser, por exemplo, um joystick, que pode ser virado em diversos eixos, para gerar movimentos de deslocamento nas direções correspondentes e/ou é giratório, para possibilitar uma rotação do componente, tal como foi descrito previamente. Alternativamente ou adicionalmente, podem encontrar aplicação como elemento de controle teclas de corrediça e/ou pressão e/ou uma touchscreen, sobre os quais podem ser detectados movimentos dos dedos em determinadas direções ou rotações.

[0028] Vantajosamente, esse módulo de controle de deslocamento ou o pelo menos um elemento de controle do mesmo não está previsto na cabine do operador da máquina - onde, naturalmente, também podem estar previstos meios de controle de deslocamento correspondentes - mas na proximidade imediata do meio de recepção de carga da máquina de construção, por exemplo, diretamente no gancho de carga ou a polia de bloco de um guindaste, que sustenta o gancho de carga. Por exemplo, no gancho de carga ou em uma parte estrutural conectada com o mesmo podem estar aplicadas sobre os quatro lados do mesmo, em cada caso, teclas de pressão, que na pressão disparam um movimento de deslocamento na direção do movimento de pressão, com o que é possibilitado um ajuste fino intuitivo do alinhamento ou posição do gancho de carga. Alternativamente ou adicionalmente, pode estar previsto um botão de controle de rotação, giratório em torno de um eixo vertical, por meio do qual o gancho de carga ou o carro pode ser girado em torno do eixo vertical, para poder ajustar o ângulo de direção Φ citado previamente

[0029] Alternativamente ou adicionalmente a um módulo de controle de posição de ajuste fino desse tipo, diretamente no meio de recepção de carga, o módulo de controle de deslocamento citado também pode estar realizado na forma de uma unidade de controle móvel, por exemplo, na forma de um tablet, que um operador de máquina, que se encontra no meio de recepção de carga, pode trazer consigo. A orientação dos eixos de controle, definidos no tablet, pode ser posta em fase com os eixos de movimento da máquina de construção, por exemplo, de uma maneira muito simples pelo fato de que o próprio operador de máquina coloca a si mesmo ou o tablet em um alinhamento predeterminado à máquina de construção, por exemplo, ele próprio, com as costas para a torre do guindaste, abaixo da lança do mesmo e/ou levar o tablet a um determinado alinhamento à lança do guindaste, e/ou ele próprio ou o tablet em um determinado alinhamento à edificação que deve ser construída e cujo alinhamento o modelo de dados de edificação naturalmente conhece.

[0030] Alternativamente ou adicionalmente, um dispositivo de controle de deslocamento e/ou alinhamento também pode ser instalado no componente a ser deslocado, cuja posição e alinhamento, em última análise, devem ser controlados. Por exemplo, um tablet de controle correspondente pode ser posicionado em um ponto de montagem caracterizado no componente, para poder realizar da maneira mencionada, o ajuste ou posicionamento fino.

[0031] Uma instalação, por exemplo, temporária, do módulo de controle de deslocamento no componente a ser ajustado e/ou no meio de recepção de carga que recebe o componente, em um alinhamento predeterminado ao mesmo, o que pode dar-se, por exemplo, por um suporte no componente ou no meio de recepção de carga e/ou por uma marcação aplicada no mesmo, ao mesmo tempo é possível ligar os eixos de orientação do elemento de controle do módulo de controle de deslocamento, de maneira adequada, com os eixos de movimento da máquina de construção, uma vez que a instalação temporária define em um alinhamento predeterminado os eixos de movimento do elemento de controle e possibilita uma manobra intuitiva. Quando, por exemplo, um tablet é posicionado em um alinhamento predeterminado em uma superfície principal de uma parede acabada, o controle de guindaste identifica do modelo de dados de edificação e/ou por meio de um sistema de sensores apropriado, o alinhamento da parede, de modo que a pressão das setas de direita-esquerda-em cima-embaixo ou um movimento de deslizamento correspondente sobre o tablet pode ser convertida em um movimento de ajuste do guindaste na direção desejada.

[0032] Alternativamente ou adicionalmente, o módulo de controle de deslocamento ou pelo menos um elemento de controle do mesmo, pode ser parte de uma peça de roupa ou de um objeto autoportante, que pode ser fixado no corpo do operador da máquina, particularmente, na forma de um módulo eletrônico wearable. Particularmente, para o ajuste fino da posição do meio de recepção de carga da máquina de construção, pode encontrar aplicação uma luva, que está equipada com um sistema de sensores correspondente. Essa luva pode, por exemplo, estar dotada de pelo menos um sensor de aceleração e/ou de direção, que pode detectar movimentos da mão, atuando para cima ou para baixo, para dirigir o gancho de carga de um guindaste para cima e para baixo, no sentido de um controle por gestos. Aa, essa luva também pode compreender um sensor piezo, que reage à pressão, por exemplo, de tal modo que no aperto com uma superfície externa da luva, o gancho de carga é afastado e no aperto sobre uma superfície interna da mão da luva, o gancho de carga é puxado na direção contrária.

[0033] Tal como explicado previamente, a respeito da variante do tablet, a direção de um comando de pressão ou movimento da luva, pode, nesse caso, ser detectada ou determinada, por exemplo, pelo fato de que a luva é encostada em um ponto predeterminado do componente, por exemplo, um lado frontal da parede acabada a ser deslocada, cujo alinhamento o dispositivo de controle da máquina de construção conhece do BIM ou por meio de um sistema de sensores apropriado, por exemplo, por meio de uma câmera, olhando para baixo a partir da lança do guindaste. Quando o dispositivo de controle conhece o alinhamento do componente ou do meio de recepção de carga, no qual a luva é encostada, o dispositivo de controle também conhece o alinhamento da luva.

[0034] Alternativamente ou adicionalmente, porém, também seria possível detectar a orientação da luva por meio de um sistema de sensores apropriado, por exemplo, por meio de sensores giroscópicos e/ou elementos de compasso e/ou sensores de inclinação e/ou módulos de GPS etc., para associar determinados sinais de pressão dos sensores integrados na luva em determinadas direções de movimento do movimento de ajuste a ser gerado.

[0035] Essa luva também pode compreender vários sensores, por exemplo, sensores de pressão, aos quais estão associadas diversas direções de movimento e/ou funções de controle, de modo que, por exemplo, por aperto de um sensor instalado em um dedo indicador pode ser iniciado um movimento de deslocamento diferente do que pelo aperto de um sensor na palma da mão.

[0036] Em um aprimoramento vantajoso da invenção o modulo de controle de deslocamento citado, pode comunicar-se sem fio com o dispositivo de controle da máquina de construção, para o posicionamento fino da carga recebida em cada caso, sendo que, por exemplo, pode estar prevista uma transmissão por rádio dos sinais de controle. Mas, alternativamente, também pode dar-se uma transmissão de sinal por cabo dos sinais de controle, através do cabo de elevação, no qual o gancho de carga de um guindaste está fixado.

[0037] Para poder deslocar o componente recebido no meio de recepção de carga da máquina de construção suavemente e sem problemas, de modo semi-automático ou totalmente automático, à posição de montagem desejada, em um aprimoramento vantajoso da invenção pode estar previsto um amortecimento de movimento pendular ou de movimento oscilante indesejável do componente recebido e, na melhor das hipóteses eliminar completamente o mesmo Se a máquina de construção for um guindaste, o amortecimento do movimento pendular pode evitar uma oscilação indesejável do meio de recepção de carga e do componente fixado no mesmo em relação à lança do guindaste. Para guindastes, esses dispositivos de amortecimento de movimento pendular são conhecidos em diversas modalidades, por exemplo, por comando dos acionamentos do mecanismo de rotação, acionamento basculante e acionamento do carro, na dependência de determinados sinais de sensor, por exemplo, sinais de inclinação e/ou giroscópicos. Por exemplo, os documentos DE 20 2008 018 260 U1 ou DE 10 2009 032 270 A1 amortecimentos de movimentos pendulares de carga em guindastes, a cujo objeto faz-se referência expressa, no que se refere ao dispositivo de amortecimento de movimento pendular.

[0038] Para possibilitar uma recepção automática de uma carga nomeio de recepção de carga da máquina de construção, particularmente, no gancho de carga de um guindaste, o meio de recepção de carga pode estar formado de maneira especial, particularmente, apresentar um dispositivo de acoplamento automático e/ou manobrado por energia externa e/ou um dispositivo de travamento. Alternativamente ou adicionalmente a um dispositivo de acoplamento desse tipo, o meio de recepção e/ou uma peça de recepção instalada no componente a ser recebido pode possuir meios de centralização para centralização do meio de recepção de carga em relação à contraparte instalada no componente, por exemplo, na forma de uma reentrância de recepção cônica e uma contraparte em forma de cone, que coopera com a mesma.

[0039] Alternativamente ou adicionalmente, a recepção automática da carga também pode ser assistida ou realizada por uma fixação acessível, que facilita o acesso e a localização da posição de acoplamento ou recepção.

[0040] Particularmente, o meio de recepção de carga pode compreender pelo menos um elemento de fixação, que possibilita a fixação e o desprendimento de diversas cargas com um elemento de acoplamento correspondente, fixado na carga ou integrado na carga. Vantajosamente, o elemento de fixação citado pode ser fixado e/ou desprendido automaticamente pelo dispositivo de máquina de construção ou de controle de guindaste. Vantajosamente, também pode dar-se uma fixação ou desprendimento manual do elemento de fixação.

[0041] Uma intervenção no controle da máquina de construção através de sua ligação ao computador principal do canteiro de obras, pode ainda compreender a adaptação de uma limitação de área de trabalho ali executada em dados de edificação do modelo de dados de edificação, sendo que, vantajosamente, uma adaptação dinâmica em tempo pode dar-se de tal modo que a limitação da área de trabalho pode ser adaptada aos progressos de construção que se apresentam ou pode ser gradativamente modificada.

[0042] Alternativamente ou adicionalmente, a essa adaptação automática da limitação da área de trabalho, também pode estar prevista uma monitoração do progresso de construção, na qual, por meio de um dispositivo de detecção apropriado, tal como, por exemplo, uma câmera e/ou um scanner, o estado efetivo da edificação ou de seu entorno é detectado e comparado com informações digitais do modelo de dados de edificação. Para detecção do estado efetivo, podem ser detectados e/ou medidos com uma câmera contornos de edificação, e/ou componentes presentes podem ser acessados por meio de um scanner de código de barras e/ou por meio de um leitor de RFID, e/ou dados de posição de componentes, e/ou contornos da edificação podem ser determinados por meio de um determinador de local, por exemplo, na forma de um módulo de GPS ou medição por radar.

[0043] Por meio da comparação dos dados efetivos detectados com os dados de BIM correspondentes, relevantes, pode dar-se uma determinação. Por meio dessa determinação da fase de construção atual por um módulo de determinação de fases de construção correspondentes, podem depois ser introduzidas diversas medidas de reforço e/ou automáticas. Por exemplo, em um dispositivo de exibição da máquina de construção pode ser indicado quais passos de trabalho devem ser executados a seguir e/ou por onde um componente fornecido à estação de fornecimento deve ser levado de acordo com sua destinação. Por exemplo, por meio de informações introduzidas do modelo de dados de edificação, pode ser gerada em uma unidade de exibição no posto de comando da máquina de construção uma representação da edificação em seu respectivo estado, na qual é indicado o componente a ser momentaneamente deslocado ou a ser levado e cuja posição é indicada, de modo que, por exemplo, um operador de guindaste pode ver qual elevação deve ser feita e para onde um componente a ser recebido no gancho deve ser levado.

[0044] Por ligação da máquina de construção ou de um modelo de dados de máquina, referente à máquina de construção, no qual estão contidas informações digitais sobre diversos modelos de máquinas de construção, com o modelo de dados de edificação ou o BIM, características das máquinas de construção, que estão à disposição, já podem ser levadas em consideração no planejamento e na seleção de uma máquina de construção adequada, por exemplo, um guindaste da classe de carga adequada. O modelo de dados de máquina citado pode, nesse caso, ser fornecido na forma de um módulo de software ou de um App, que possui uma interface para comunicação com o modelo de dados de edificação e pode, por exemplo, ser baixado por um servidor ou uma software-store ou também pode estar armazenado em um suporte de dados.

[0045] Vantajosamente, por meio do modelo de dados de máquina pode dar-se uma seleção automática de uma máquina de construção apropriada para a construção e/ou remodelação da respectiva edificação por meio de informações digitais do modelo de dados de edificação e do modelo de dados da máquina, sendo que, para esse fim, pode dar-se uma identificação automática e leitura de informações relevantes do modelo de dados de edificação por meio de critérios, que são especificados pelo modelo de dados de máquina e se referem a dados de máquina, pelos quais os diferentes modelos de máquinas de construção se diferenciam uns dos outros. Por meio de uma comparação automática das informações lidas do modelo de dados de edificação com os dados de máquina de diversas máquinas de construção do modelo de dados de máquina, ocorre, então, a seleção automática da máquina de construção apropriada.

[0046] Os módulos que realizam as funções citadas podem estar integrados, particularmente, na forma de software-tools no modelo de dados de máquina, mas, opcionalmente, também estar realizados no modelo de dados de edificação. Na integração no modelo de dados de máquina a ser ligado, toda a funcionalidade para a seleção automática da máquina de construção adequada pode ser fornecida pela softwaretool a ser baixada ou importada, que realiza o modelo de dados de máquina e, nesse caso, pode-se trabalhar com um BIM ou modelo de dados de edificação, que, para esse fim, necessita apenas de uma interface correspondente, através da qual a software-tool complementar pode ser ligada.

[0047] As informações relevantes do modelo de dados de edificação, que são necessárias para a seleção da máquina de construção e são identificadas e lidas por um módulo de identificação e/ou leitura, podem compreender características de edificação, tais como, por exemplo, altura da edificação, o peso do componente mais pesado a ser deslocado, a área e/ou a extensão em corte transversal da edificação em projeção e/ou a distância máxima entre uma estação de fornecimento de componentes depositada no BIM e um local de destino do componente, no qual o respectivo componente deve ser incluído. Essas características de edificação identificadas e selecionadas podem ser comparadas, depois, por um módulo de comparação, depois, com informações relevantes do modelo de dados de máquina, sendo que as informações de máquina relevantes podem compreender, particularmente, as seguintes informações: altura de elevação da máquina, carga máxima da máquina e/ou alcance da máquina. Se, por exemplo, tiver de ser selecionado um guindaste apropriado para a edificação, pode ser selecionado um guindaste, cuja altura de elevação seja suficiente para a altura da edificação, cuja capacidade de carga seja suficiente para o peso do componente mais pesado a ser deslocado e cujo alcance seja suficiente para a extensão em corte transversal da edificação em projeção e/ou a distância máxima entre a estação de fornecimento de componente e o local de destino do componente. Se vários guindastes estiverem contidos no modelo de dados de máquina, que satisfazem os critérios citados, pode ser selecionado o menor guindaste, que satisfaz as exigências e, por assim dizer, possui o menor excedente no que se refere às capacidades do guindaste.

[0048] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, a ligação do modelo de dados de máquina no modelo de dados de edificação também pode ser usado para determinar automaticamente e/ou verificar automaticamente o local de montagem da máquina de construção, particularmente, posição do guindaste, em relação à edificação a ser construída ou a ser trabalhada. Quando uma máquina de construção tiver sido selecionada, o que pode dar-se automaticamente pelo módulo de seleção descrito, da maneira citada acima, ou, alternativamente, manualmente, pelo próprio projetista, um modulo de determinação de posição, com base em dados de máquina importantes, que são lidos do modelo de máquina de construção e podem compreender, por exemplo, o alcance e/ou a altura de elevação e/ou a área de colisão e/ou de trabalho da máquina de construção, bem como por meio de dados de edificação importantes, que são lidos do módulo de dados de edificação e podem compreender, por exemplo, medidas e/ou contornos de edificação e/ou dados topográficos do canteiro de obras e/ou caminhos de acesso e/ou estações de fornecimento de material, podem determinar automaticamente um local de montagem para a máquina de construção. Alternativamente ou adicionalmente, o módulo de determinação de posição ou local de montagem citado pode verificar uma posição das máquinas de construção, eventualmente especificadas manualmente pelo projetista, por meio dos critérios citados, particularmente, no sentido de que em um determinado local de montagem, o alcance ou o local de trabalho da máquina de construção é suficiente para os trabalhos a serem executados e/ouse ocorrem colisões da área de trabalho da máquina de construção com contornos da edificação e/ou outras ocorrências topográficas do canteiro de obras, tais como, por exemplo árvores ou edificações vizinhas, para, então, liberar o local de montagem da máquina de construção ou propor um local de montagem alternativo.

[0049] Depois da determinação e/ou verificação bem-sucedida do local de montagem da máquina, o BIM ou modelo de dados da edificação pode ser atualizado com referência ao local de montagem, de modo correspondente, pelo módulo de determinação de local de montagem citado.

[0050] Em um aprimoramento da invenção, o módulo de determinação do local de montagem, com base na verificação de colisão citada acima, também pode limitar automaticamente a área de trabalho da máquina de construção selecionada e atualizar o modelo de dados da edificação pelas limitações de área de trabalho especificadas. Tal como ainda será explicado, o dispositivo de controle de máquinas de construção pode ser adaptado e parametrizado de modo correspondente, no que se refere a uma função de limitação de área de trabalho.

[0051] A invenção é explicada mais detalhadamente, a seguir, por meio de um exemplo de modalidade e desenhos correspondentes. Nos desenhos mostram: Figura 1: uma representação esquemática de uma máquina de construção na forma de um guindaste, cujo controle está ligado a um computador principal do canteiro de obras, que tem acesso a um modelo de dados de edificação, e manobra, automaticamente, uma carga de um caminhão fornecedor a uma posição de montagem na edificação a ser construída; Figura 2: uma representação estrutural, esquemática, da ligação do controle do guindaste da figura 1 no modelo de dados de edificação através do computador principal do canteiro de obras citado, bem como da ligação de um modelo de dados de máquina, que contém características do guindaste, no modelo de dados de edificação, para apoio do planejamento de construção. Figura 3: uma representação em perspectiva, esquemática, de um meio de recepção de carga do guindaste da figura 1, para receber um componente por meio de um acoplamento, sendo que a parte de acoplamento no lado do gancho de carga e a parte de acoplamento no lado do componente estão mostrados em uma posição de aproximação, ainda não acoplada; e Figura 4: uma representação esquemática de um módulo de controle fino eletrônico na forma de um módulo de wearable eletrônico, formado como luva, para a direção fina de movimentos do gancho de carga do guindaste da figura 1, por pressão manual no componente a ser deslocado.

[0052] Tal como mostra a figura 1, um guindaste 200, que de maneira ainda a ser explicada está ligado a um modelo de dados de edificação 300, pode estar formado como guindaste giratório de torre, cuja torre 202 sustenta uma lança 203, na qual um carro 204 está apoiado de modo deslocável. A lança 203, junto com a torre 202 ou também sem a torre 202 - dependendo de se a forma do guindaste é de rotação superior ou de rotação inferior - são girados em torno de um eixo vertical, para o que, de maneira em si conhecida, está previsto um acionamento de mecanismo de rotação. A lança 203 opcionalmente também poderia estar formada balançando para cima e para baixo, em torno de um eixo transversal deitado, sendo que um acionamento basculante poderia estar previsto em cooperação com a ancoragem da lança. O carro 204 citado também pode ser deslocado de maneira conhecida por meio de um guincho de deslocamento de carro ou de um outro acionamento de deslocamento de carro.

[0053] Em vez do guindaste 200 mostrado, porém, também poderia encontrar aplicação, por exemplo, na forma de um guindaste de lança telescópica ou também uma máquina de construção de outro tipo, tal como, por exemplo, uma escavadora, e ser ligado ao BIM ou modelo de dados de edificação 300.

[0054] Tal como mostra a figura 2, o guindaste 200 pode ser levado em consideração já na fase de planejamento. Para esse fim, pode ser ligado um modelo de máquina de construção 500, que da maneira citada pode conter informações digitais sobre diversas máquinas de construção, particularmente, guindaste diferentes, inclusive o guindaste 200 da figura 1, ao modelo de dados de edificação 300. O referido modelo de máquina de construção 500 pode ser fornecido na forma de um módulo de software-tool, que apresenta uma interface, que permite ligar o modelo de máquina de construção 500 ao modelo de dados de edificação 300, de modo que os dois podem comunicar-se um com o outro e trocar dados.

[0055] Com auxílio da ligação do referido modelo de dados de máquina 500, o processo de planejamento pode ser simplificado. Particularmente, podem ser realizados ou determinados, da maneira explicada mais detalhadamente no início, a seleção do guindaste, o posicionamento do guindaste em relação à edificação a ser construída e as áreas de trabalho do guindaste. Para esse fim, no modelo de máquina de construção 500 e/ou no modelo de dados de edificação 300 podem estar integrados módulos de software e/ou hardware, particularmente, um módulo de seleção da máquina 520, um módulo de determinação de local de montagem 530, um módulo de determinação de colisão 700 e um módulo de ajuste de áreas de trabalho 710.

[0056] Tal como mostra a figura 2, também o próprio guindaste 200 está ligado ao modelo de dados de edificação 300, mais precisamente, através de um computador principal do canteiro de obras 910, que tem acesso ao modelo de dados de edificação citado. Para preparar o BIM ou o modelo de dados de edificação 300 no canteiro de obras, o computador principal do canteiro de obras 910, que pode ser posicionado no canteiro de obras ou na região da edificação a ser construída, pode estar ligado online em um servidor, no qual o BIM ou modelo de dados de edificação 300 está disponível. Vantajosamente, porém, no computador principal do canteiro de obras também pode estar armazenada uma cópia local do BIM ou modelo de dados de edificação 300, que pode ser sincronizada ciclicamente ou continuamente com a versão original do modelo de dados de edificação 300. Desse modo, podem ser reduzidos longos caminhos de dados e tempo de descolamento, e pode ser realizada uma interação livre de diferença de tempo ou com pouca diferença de tempo entre o modelo de dados de edificação 300 e o guindaste 200, uma vez que o dispositivo de controle de guindaste 205 pode acessar diretamente o computador principal do canteiro de obras 910 e a cópia local do modelo de dados de edificação 300 dali, sem que seja necessária uma transmissão remota de dados a um servidor de BIM central, afastado, com eventuais limitações de banda larga. Naturalmente, essa última opção também seria possível.

[0057] Quando, a partir do guindaste 200 ou do dispositivo de controle do mesmo 205 são gravados dados no modelo de dados de edificação 300, os mesmos, inicialmente, podem ser armazenados intermediariamente no computador principal do canteiro de obras 910, sendo que, depois, por sincronização do computador principal do canteiro de obras 910 com o servidor central e/ou unidades de computadores e servidores de outros participantes, tal como, por exemplo, de um escritório de planejamento ou de um locador de máquinas, as versões ali encontradas do modelo de dados de edificação 300 podem ser atualizadas de modo correspondente.

[0058] Pela ligação do guindaste 200 no computador principal do canteiro de obras 910 ou no modelo de dados de edificação 300 preparado pelo mesmo, diversas funções do guindaste ou, em geral, funções de controle da máquina de construção correspondente, na dependência de dados digitais do modelo de dados de edificação 300 podem ser adaptadas ou parametrizadas. Para esse fim, por meio do dispositivo de comunicação de dados 900 mostrado na figura 2, informações digitais correspondentes do modelo de dados de edificação 300 podem ser dadas ao guindaste 200. O dispositivo de comunicação de dados 900 citado conecta, particularmente, o computador do canteiro de obras 910 com o dispositivo de controle 205 do guindaste 200.

[0059] Um módulo de configuração de controle 920, que pode estar realizado no dispositivo de controle 205 do guindaste 200, mas também pode estar previsto no computador do canteiro de obras 910, está previsto para adaptar de modo correspondente as funções de controle citadas do dispositivo de controle 205 do guindaste 200. Particularmente, esse módulo de configuração de controle 920 pode adaptar a função de limitação da área de trabalho do guindaste 200, que pode estar realizada no dispositivo de controle 205 do mesmo, por meio de dados digitais do modelo de dados de edificação 300, a diversas fases de construção e, consequentemente, a paredes de edificação e obstáculos crescentes.

[0060] Independentemente dessa adaptação da limitação da área de trabalho, a ligação do guindaste no computador principal do canteiro de obras 910 e o modelo de dados de edificação 300 preparado pelo mesmo, também pode ser usado para realizar uma monitoração de fase de construção automática. Para esse fim, por um lado, por meio de um dispositivo de detecção 800 apropriado, é determinado o estado efetivo da edificação, sendo que o dispositivo de detecção 800 citado pode, em princípio, estar formado de modo diferente. Por exemplo, o dispositivo de detecção 800 pode compreender pelo menos uma câmera e/ou um sensor formador de imagens apropriado, por exemplo, na forma de uma câmera 220 montada no guindaste 200. Um dispositivo de processamento de imagens disposto a jusante das imagens geradas pode detectar características específicas, por exemplo, altura da edificação, área da planta construída, contornos da planta ou similares, que caracterizam o progresso da construção. Alternativamente ou adicionalmente a essas câmeras ou sensores formadores de imagens, também podem estar previstos outros meios de detecção, tais como, por exemplo, um scanner ou um leitor de RFID, para detectar se determinados componentes já estão ou não incluídos na edificação. Esse scaner ou leitor de RFID pode estar instalado no gancho do guindaste 208 ou também pode ser usada a forma de um aparelho móvel, por meio do qual componentes incluídos podem ser escaneados manualmente.

[0061] O estado efetivo da edificação, detectado pelo dispositivo de detecção 800 é depois comparado por um módulo de determinação de fases de construção 810, que pode estar realizado, por exemplo, no computador principal do canteiro de obras 910, com informações digitais do modelo de dados de edificação 300, para determinar da comparação a respectiva fase de construção.

[0062] Com base na fase de construção, o guindaste 200 pode executar diversas funções. Por exemplo, já é uma ajuda quando a fase de construção, em cada caso atingida, é exibida em um dispositivo de exibição no guindaste 200, seja na cabine do operador de guindaste 206 ou no posto de controle 2 do dispositivo de controle remoto.

[0063] Com ajuda de um módulo de configuração de controle 920, que pode estar realizado no computador principal do canteiro de obras 910, mas, particularmente também no dispositivo de controle 205 do guindaste 200, também podem, no entanto, ser adaptadas funções de controle mais amplas no guindaste 200. Por exemplo, no referido aparelho de exibição no guindaste ou no dispositivo de controle remoto do mesmo pode ser exibida uma representação virtual da, em cada caso, próxima tarefa de trabalho a ser executada pela máquina de construção, por exemplo, de tal modo que na representação virtual da edificação, em sua respectiva fase de construção, é exibido o, em cada caso, próximo componente a ser incluído e sua posição de montagem na edificação é inserida. Alternativamente ou adicionalmente, também um caminho de deslocamento pode ser inserido na representação.

[0064] De maneira ainda mais vantajosa, também elevações automáticas podem ser realizadas pelo guindaste 200, particularmente, na base da monitoração de fases de construção citada acima e da determinação associada à mesma do próximo passo de trabalho.

[0065] Se por exemplo, um componente for fornecido por meio de um caminhão 1000 no canteiro de obras, o que pode ser deduzido por introdução correspondente no modelo de dados de edificação 300 ou de seu cronograma, o computador principal do canteiro de obras 910 pode informar o dispositivo de controle 205 do guindaste 200, particularmente, também através da posição de descarga, na qual o caminhão 1000 para, tal como pretendido, para descarga do componente. A figura 1 mostra, a esse respeito, as coordenadas X1, Y1 e Z1, que indicam a posição do componente no local de descarga do caminhão 1000. Adicionalmente, o ângulo 91 determina o alinhamento angular do componente em relação à edificação a ser construída, o que pode, por exemplo, ser especificado de maneira simples pelo fato de que o caminhão precisa assumir uma posição de descarga predeterminada, que o BIM 300 conhece, e o componente está apoiado sobre o caminhão 1000 em um determinado alinhamento. Alternativamente ou adicionalmente, pode estar previsto um dispositivo de detecção apropriado, por exemplo, na forma de uma câmera 220, que pode estar fixada, por exemplo, na lança 203 do guindaste 200 e pode olhar para baixo, para, desse modo, poder determinar o alinhamento do componente por meio de uma unidade de avaliação de imagem.

[0066] Quando o computador principal do canteiro de obras 910 informa o dispositivo de controle 205 do guindaste 200 sobre o fornecimento, o dispositivo de controle 205 pode deslocar o guindaste 200 de tal modo que o gancho de carga do mesmo é movido em direção ao caminhão 1000 e ao componente que se encontra sobre o mesmo.

[0067] Vantajosamente, o gancho de carga do guindaste 200 pode dispor de meios de acoplamento automáticos, por exemplo, de tal modo que o gancho de carga é movido contra um esbarro, no qual um receptor de carga no componente é acoplado com o gancho de carga, o que ainda será explicado mais detalhadamente. Alternativamente ou adicionalmente, o ajuste fino do gancho de carga em relação ao componente a ser recebido também pode dar-se da maneira já explica mais detalhadamente, inicialmente, por um módulo de controle de deslocamento 990, que se encontra no gancho de carga, que pode manobrar uma posição responsável pelo processo de acoplamento no caminhão 1000 ou sobre sua superfície de carga, quando o gancho de carga do guindaste 200 acessou automaticamente a posição X1, Y1, Z1, Φ1.

[0068] Nesse caso, meios de detecção no gancho de carga também podem verificar se o componente, que se encontra no caminhão, é efetivamente o componente a ser incluído, pelo fato de que uma identificação de RFID, um código de barras ou similar é lido, tal como já explicado mais detalhadamente, inicialmente.

[0069] Para esse fim, pode estar previsto um dispositivo de detecção 830, por meio do qual pode ser detectado um componente, que se encontra na área de recepção ou de trabalho do guindaste 200, particularmente, com a finalidade de verificar se é o componente que deve ser incluído no próximo passo de trabalho. O dispositivo de detecção 830 pode compreender, por exemplo, um scanner de código de barras ou um leitor de RFID, que pode estar fixado no gancho do guindaste. Mas, entende-se que também outros meios de detecção possam ser usados, para identificar o componente a ser recebido.

[0070] Se dessa maneira for constatado que o componente a ser incluído no próximo passo de trabalho está recebido no gancho de guindaste 208, o módulo de configuração de controle 920 citado pode fazer com que o dispositivo de controle do guindaste 205 execute sua elevação automática, com base nas informações do modelo de dados de edificação 300, para levar o componente ao local de inclusão pretendido, particularmente à posição de inclusão X2, Y2, Z2, com o alinhamento angular <p2 ali necessário. Para esse fim, o guindaste 200 pode ser girado e seu carro ser deslocado, bem como também girado.

[0071] A figura 3 mostra, exemplificadamente, um meio de recepção de carga 1100 do guindaste 200, que possibilita um acoplamento automático da carga. Por exemplo, o meio e recepção de carga 1100 pode estar configurado na forma de um acoplamento com união por encaixe positivo, que pode agarrar com união por encaixe positivo um elemento de garras 1101, formado de modo ajustado ao mesmo no componente, por exemplo, uma cabeça de garras em forma de cabeça de cogumelo. Tal como mostra a figura 3, aos elementos de acoplamento, por exemplo, na forma de engrenagens deslizantes 1104, podem estar associados elementos de manobra para manobrar, par, abrir e/ou fechar, sendo que os elementos de manobra 1105 citados, podem ser manobrados, acionados por energia externa, por exemplo, a partir do controle de guindaste, mas, por outro lado, também podem ser vantajosamente manobrados manualmente.

[0072] O meio de recepção de carga 1100 citado pode apresentar um sistema de sensores 1119 para o posicionamento fino, por meio dos quais podem ser detectados elementos de marcação 1112 instalados no componente. Os meios de detecção 1119 citados, junto com as marcações 1112 no componente podem obter um acesso fino, totalmente automático, à posição de acoplamento ou posição de recepção de carga.

[0073] Alternativamente ou adicionalmente, porém, também da maneira já explicada inicialmente, pode-se trabalhar com o módulo de controle de deslocamento 990 no gancho de carga ou nos meios de recepção 1100, para deslocar o meio de recepção de carga 1100 exatamente para a posição e alinhamento desejados. A figura 3 indica alguns elementos de manobra 1116, 1118 e 1121, por meio dos quais, da maneira já explicada inicialmente, os movimentos do gancho de carga ou dos meios de recepção podem ser ajustados finamente. Os elementos de manobra 1116, 1118 e 1121 citados podem ser, por exemplo, teclas de pressão, corrediças ou botões giratórios, cujos eixos de movimento especificam movimentos de ajuste de gancho de guindaste correspondentes e suas direções. Tal como mostra a figura 3, o módulo de controle de deslocamento 990 pode apresentar uma unidade transmissora e/ou receptora 991, para poder se comunicar com o dispositivo de controle 205 do guindaste.

[0074] Tal como mostra a figura 4, o módulo de controle de deslocamento 990 citado também pode compreender elementos de manobra, que estão integrados em luvas de um operador de máquina. Por exemplo, essas luvas 992 podem compreender sensores sensíveis à pressão e/ou à direção 993 e 994, que podem estar integrados nas pontas ou partes de cima dos dedos e a palma da mão da respectiva luva 992.

[0075] Quando superfícies do componente a ser deslocado e/ou superfície do meio de recepção de carga 1100 são tocadas com as luvas 992, por meio dos sensores 993 e 994 citados pode ser detectado em que direção as luvas 992 apertam, puxam ou giram no componente ou no meio e recepção de carga, para, então, através do dispositivo de controle 205 do guindaste, executar movimentos de deslocamento correspondentes. Opcionalmente, no meio de recepção de carga 1100 e/ou no componente a ser deslocado, podem estar instaladas partes de superfície que cooperam com as luvas 992, e que, junto com os sensores 992 e 993 e 994, permitem uma detecção melhor da direção de pressão e/ou direção de movimento. Alternativamente ou adicionalmente,, no componente a ser deslocado também pode estar instalada uma marcação de posição, que especifica a posição de contato ou preensão das luvas 992, de modo que o dispositivo de controle - a partir do alinhamento do componente - sabe em que direção trabalham as luvas 992 e seus sensores 993 e 994.

[0076] Particularmente, aos diversos sensores 993 e 994 das luvas 992 também podem estar associadas diversas funções. Tal como mostra a figura 4, por exemplo, ao sensor da palma da mão 992 da luva direita pode estar associada a função de “deslocamento horizontal da direita para a esquerda”, enquanto ao sensor da palma da mão 992 da luva esquerda está associada a função de “deslocamento vertical”. Para poder controlar um deslocamento perpendicular ao plano de contato - de acordo com o plano de desenho da figura 4, por exemplo, o sensor de dedo 994 da luva esquerda pode sinalizar uma aproximação ao operador e o sensor de dedo 994 da luva 992 direita, um afastamento. Outras atribuições dos sensores naturalmente são possíveis.

[0077] Tal como indica a figura 2, por meio de aparelhos de escaneamento ou dispositivos de detecção apropriados também podem ser realizadas outras funções de identificação, por exemplo, uma identificação de pessoas, especialmente no sentido de verificar se pessoas se encontram no caminho de deslocamento de carga pretendido de uma elevação automática.

Claims

1. Máquina de construção tendo um dispositivo de controle de máquina de construção (205) para controlar agregados de trabalho da máquina de construção, caracterizada pelo fato de que compreende um dispositivo de comunicação de dados (900) conectado com um computador principal do canteiro de obras (910) e configurado para receber e processar informações digitais de um modelo de dados de edificação (300), ao qual o computador principal do canteiro de obras (900) tem acesso; um módulo de configuração de controle (920) configurado para influenciar pelo menos uma função de controle do dispositivo de controle da máquina de construção (205) na dependência das informações digitais recebidas do modelo de dados de edificação (300); um dispositivo de detecção (800) configurado para detectar e/ou identificar automaticamente: a existência de um componente de construção de uma edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada pela máquina de construção quando o componente de construção está localizado em uma área de recepção e/ou área de trabalho da máquina de construção; e um estado efetivo da edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada pela máquina de construção; sendo que o dispositivo de detecção (800) compreende um ou mais dentre uma câmera (210), um sensor formador de imagens e um leitor de RFID, para detectar o estado efetivo da edificação incluindo a existência de determinadas partes de edificação; um módulo de determinação de fases de construção (810) configurado para determinar automaticamente uma fase de construção efetiva pela comparação do estado efetivo da edificação com informações digitais do modelo de dados de edificação (300); um determinador configurado para determinar automaticamente, na dependência de informações digitais do modelo de dados de edificação (300) e da fase de construção efetiva determinada: um próximo componente de construção da edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada pela máquina de construção; e uma posição instalada do próximo componente de construção; sendo que o módulo de configuração de controle (920) está ainda configurado para exibir, na máquina de construção ou em uma estação de controle para o controle remoto da máquina de construção, uma representação de: o estado efetivo da edificação; o próximo componente de construção; e a posição instalada do próximo componente de construção.

2. Máquina de construção de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que está previsto um módulo de localização de componente (950) para localização de um componente a ser recebido pela máquina de construção no canteiro de obras, com base em informações digitais do modelo de dados de edificação (300) do computador principal do canteiro de obras (910), sendo que o dispositivo de controle da máquina de construção (205) apresenta um módulo de acesso para o acesso automático do componente localizado dessa maneira com base em coordenadas de posição do componente, fornecidas pelo computador principal do canteiro de obras (910).

3. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que está previsto um dispositivo de detecção (830), para detecção e/ou identificação de um componente que se encontra na área de recepção e/ou de trabalho da máquina de construção, sendo que o dispositivo de comunicação de dados (900) está configurado para, na dependência do componente detectado e/ou identificado, fornecer informações digitais do modelo de dados de edificação (300) referentes ao processamento do componente detectado do dispositivo de controle de máquinas de construção (205), sendo que o módulo de configuração de controle (920) está configurado para executar automaticamente um passo de trabalho referente ao componente detectado com base nas informações digitais fornecidas pelo modelo de dados de edificação (300).

4. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as informações digitais do modelo de dados de edificação (300) compreendem dados de posição, que indicam o local de destino do componente, e/ou dados de deslocamento, que indicam o caminho de deslocamento do componente, sendo que o módulo de configuração de controle (920) está configurado para elevar e/ou deslocar automaticamente a máquina de construção na dependência dos dados de posição e/ou dados do caminho de deslocamento citados.

5. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de detecção (830) apresenta uma câmera (210) e/ou um sensor formador de imagens e/ou um scanner de código de barras e/ou um leitor de RFID.

6. Máquina de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que um meio de recepção de carga para receber um componente possui uma parte de acoplamento automática e/ou que pode ser acionada por energia externa, que pode ser automaticamente desprendida e/ou fechada pelo dispositivo de controle de máquina de construção (205).

7. Máquina de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de controle da máquina de construção (205) está configurado para, com base em dados de posição do computador principal do canteiro de obras (910), deslocar automaticamente uma carga recebida de um ponto de recepção de carga (X1, Y1, Z1, 91) a um ponto de instalação ou de descarga (X2, Y2, Z2, 92), sendo que os dados de posição citados compreendem, de preferência, coordenadas de posição (X,Y,Z) em um sistema de coordenadas tridimensional e uma coordenada angular (9). que indica o alinhamento do componente em torno de um eixo de rotação vertical.

8. Máquina de construção. de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes. caracterizada pelo fato de que está previsto um mecanismo de rotação para girar o meio de recepção de carga da máquina de construção em torno de um eixo de rotação vertical. especialmente um carro giratório e/ou um meio de recepção de carga rotativo. sendo que o dispositivo de controle da máquina de construção (205) está configurado para ativar o mecanismo de rotação com base em informações digitais do computador principal do canteiro de obras (910).

9. Máquina de construção. de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes. caracterizada pelo fato de que está previsto um módulo de controle de deslocamento (990). que pode ser posicionado no meio de recepção de carga da máquina de construção e/ou em um componente a ser deslocado recebido no mesmo. e apresenta pelo menos um elemento de controle (1116. 1118. 1121). cujo eixo de ativação coincide com um eixo de deslocamento da máquina de construção.

10. Máquina de construção. de acordo com a reivindicação 9. caracterizada pelo fato de que o módulo de controle de deslocamento (990) está integrado em uma peça de roupa a ser usada. de acordo com a finalidade. no corpo de um operador de máquina. que pode ser vestida de modo autoportante em um membro do corpo.

11. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que pelo menos um elemento de controle (993, 994) do módulo de controle de deslocamento (990) está integrado em uma luva (992), com a qual o operador da máquina agarra, de acordo com a finalidade, o meio de recepção de carga da máquina de construção e/ou um componente a ser deslocado, recebido no mesmo.

12. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que o módulo de controle de deslocamento (990) está configurado para comunicação sem fio com o dispositivo de controle da máquina de construção (205).

13. Máquina de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o módulo de configuração de controle (920) está configurado para - indicar uma representação virtual da edificação de acordo com um determinado estado efetivo e/ou uma representação virtual da próxima tarefa de trabalho a ser executada pela máquina de construção na dependência de informações digitais do modelo de dados de edificação (300), na dependência de uma determinada fase de construção, sobre um dispositivo de exibição (820; 211), que está disposto na máquina de construção, e/ou - indicar uma representação virtual do próximo componente a ser trabalhado e da posição de montagem do componente citado na edificação, na dependência de dados digitais do modelo de dados de edificação (300).

14. Máquina de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o módulo de configuração de controle (920) está configurado para modificar uma função de limitação da área de trabalho, levada em consideração pelo dispositivo de controle da máquina de construção (205), na dependência de informações digitais do modelo de dados de edificação (300).

15. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o módulo de configuração de controle (920) está configurado para atualizar automaticamente e/ou adaptar automaticamente ciclicamente ou continuamente a função de limitação da área de trabalho, na dependência de progressos de construção na edificação a ser construída e/ou trabalhada, levando em consideração informações digitais do modelo de dados de edificação (300).

16. Máquina de construção, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizada pelo fato de que está previsto um módulo de determinação de colisão (700) para comparar dados de máquina da máquina de construção, que caracterizam o seu local de montagem e/ou área de trabalho, com dados da edificação do modelo de dados de edificação (300), que caracterizam contornos da edificação e/ou contornos do entorno topográfico da edificação, e o módulo de configuração de controle (920) está configurado para, na base da comparação citada, adaptar a função de limitação da área de trabalho.

17. Processo para controlar uma máquina de construção usando um modelo de dados de edificação (300) que inclui informações digitais sobre uma edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: - fornecer informações digitais do modelo de dados de edificação (300) a uma máquina de construção, - influenciar pelo menos uma função de controle de um dispositivo de controle de máquina de construção (205) na dependência das informações digitais fornecidas do modelo de dados de edificação (300); - detectar e/ou identificar automaticamente a existência de um componente de construção da edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada pela máquina de construção quando o componente de construção está localizado em uma área de recepção e/ou área de trabalho da máquina de construção; - detectar e/ou identificar automaticamente um estado efetivo da edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada pela máquina de construção; determinar automaticamente uma fase de construção efetiva pela comparação do estado efetivo da estrutura com informações digitais do modelo de dados de edificação (300); determinar automaticamente, na dependência de informações digitais do modelo de dados de edificação (300) e da fase de construção efetiva determinada, um próximo componente de construção da edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada pela máquina de construção, e uma posição instalada do próximo componente de construção; e exibir, na máquina de construção ou em uma estação de controle para o controle remoto da máquina de construção, uma representação do estado efetivo da edificação, o próximo componente de construção e a posição instalada do próximo componente de construção; sendo que as etapas de detecção e/ou identificação compreendem detectar e/ou identificar com um dispositivo de detecção (800) que compreende um ou mais dentre uma câmera (210), um sensor formador de imagens e um leitor de RFID.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que por meio de um dispositivo de detecção (830), um componente que se encontra na área de recepção e/ou de trabalho da máquina de construção é detectado automaticamente, sendo que, na dependência do componente detectado, são fornecidas do modelo de dados de edificação (300) informações digitais referentes ao trabalho do componente detectado, e sendo que um passo de trabalho referente ao componente detectado é realizado automaticamente pelo dispositivo de controle de máquina de construção (205) com base nas informações digitais fornecidas pelo modelo de dados de edificação (300).

19. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que as informações digitais do modelo de dados de edificação (300) fornecem dados de posição, que indicam o local de destino do componente, e/ou dados de caminho de deslocamento, que indicam o caminho de deslocamento do componente, e o componente é automaticamente elevado e/ou deslocado, na dependência dos dados de posição e/ou dados de caminho de deslocamento citados, pelo dispositivo de controle de máquina de construção (205).

20. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizado pelo fato de que por meio de pelo menos um dispositivo de detecção (800), que compreende, de preferência, pelo menos uma câmera (210, 220), é detectado um estado efetivo da edificação, particularmente a existência de determinadas partes de edificação, sendo que o estado efetivo detectado da edificação é comparado com informações digitais do modelo de dados de edificação (300) por um módulo de determinação de progresso de construção (810) e, na dependência da comparação, são fornecidas determinadas informações digitais do modelo de dados de edificação (300) ao dispositivo de controle de máquina de construção (205).

21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que uma representação virtual da edificação de acordo com o estado efetivo determinado e/ou uma representação virtual da próxima tarefa de trabalho a ser executada pela máquina de construção é representada na dependência das determinadas informações digitais do modelo de dados de edificação (300), que são fornecidas à máquina de construção na dependência do determinado progresso de construção, em um dispositivo de exibição (820; 211), que está disposto na máquina de construção ou em um posto de controle (2) para o controle remoto da máquina de construção.

22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que, na dependência do estado efetivo determinado da edificação, é gerada uma representação virtual do próximo componente a ser trabalhado e da posição de montagem do componente citado na edificação, na dependência de informações digitais do modelo de dados de edificação (300).

23. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 22, caracterizado pelo fato de que são executadas as seguintes etapas: - selecionar automaticamente uma máquina de construção (200) apropriada para a construção e/ou trabalho da edificação (400), com base no modelo de dados de edificação (300), sendo que para a seleção automática citada, são realizadas as seguintes etapas: - obter um modelo de dados de máquina (500), que contém informações digitais sobre diversos modelos de máquinas de construção, - identificar automaticamente informações relevantes do modelo de dados de edificação (300) com base em critérios, que são especificados pelo modelo de dados de máquina (500), e dados de máquinas, nos quais os diversos modelos de máquinas de construção se diferenciam, - comparar automaticamente as informações identificadas do modelo de dados de edificação (300) com os dados de máquina de diversas máquinas de construção do modelo de dados de máquina (500), e - selecionar automaticamente a máquina de construção apropriada por meio da comparação citada.

24. Processo, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que, na etapa acima mencionada da identificação de informações relevantes do modelo de dados de edificação (300), é lida pelo menos uma das seguintes informações: altura da edificação, peso do componente mais pesado a ser deslocado, área e/ou extensão de seção transversal da edificação em projeção e distância máxima entre uma estação de fornecimento de componente e um local de destino de componente, e sendo que, na comparação citada acima, a pelo menos uma informação lida do modelo de dados de edificação (300) é comparada com dados de máquina do modelo de dados de máquina (500), que contêm pelo menos uma das seguintes informações: altura de elevação da máquina, peso de elevação máximo e alcance da máquina.

25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 24, caracterizado pelo fato de que são executadas as seguintes etapas: - determinar uma posição de montagem e/ou verificar uma determinada posição de montagem de uma ou da máquina de construção selecionada em relação à edificação a ser construída e/ou a ser trabalhada, sob uso de informações digitais do modelo de dados de edificação (300), sendo que, na determinação e/ou verificação da posição de trabalho, são executados os seguintes passos: - identificar automaticamente informações relevantes do modelo de dados de edificação (300) e de informações relevantes do modelo de dados de máquina (500), sendo que as informações do modelo de dados de edificação (300) compreendem pelo menos dimensões da edificação e as informações do modelo de dados de máquina (500) compreendem pelo menos a área de trabalho da máquina de construção selecionada, e - comparar automaticamente a área de trabalho da máquina de construção com contornos da edificação para verificação de um alcance suficiente e/ou de possíveis colisões.

26. Processo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a área de trabalho da máquina de construção selecionada é automaticamente limitada com base na verificação de colisão acima citada, e o modelo de dados de edificação (300) é atualizado através das limitações de área de trabalho especificadas.

27. Processo, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que uma função de limitação da área de trabalho, levada em consideração pelo dispositivo de controle de máquina de construção (205), é modificada por um módulo de ajuste de limitação de área de trabalho (710) na dependência de informações digitais do modelo de dados de edificação (300).

28. Processo, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a função de limitação da área de trabalho é adaptada de modo automaticamente atualizado, na dependência de progresso de construção na edificação a ser construída ou trabalhada, sob consideração de informações digitais.

29. Processo, de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que dados de máquina da máquina de construção, que caracterizam seu local de montagem e/ou área de trabalho, são comparados entre si, por um módulo de determinação de colisão (700), com dados de edificação do modelo de dados de edificação (300), que caracterizam contornos de edificação e/ou contornos topográficos do entorno da edificação, sendo que, na base da comparação citada, a função de limitação da área de trabalho é adaptada pelo módulo de ajuste de limitação de área de trabalho (710).

30. Computador (910), caracterizado pelo fato de que compreende: - um dispositivo de comunicação de dados (900) para fornecer informações digitais de um modelo de dados de edificação (300) à máquina de construção, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 16; e - um módulo de configuração de controle (920) para influenciar pelo menos uma função de controle de um dispositivo de controle de máquina de construção (205) da máquina de construção na dependência das informações digitais fornecidas do modelo de dados de edificação (300).