Modelagem matemática de cabos umbilicais e veículos subaquáticos não tripulados

• Autor(a) principal: Rocha, Iuri Barcelos Pereira
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/6619
• topic: Veículos subaquáticos; Cinemática; Dinâmica; Rov; Cabo umbilical; Underwater vehicles; Kinematic; Dynamic; Umbilical cable

A modelagem dinâmica de veículos subaquáticos não tripulados do tipo ROV (Remotely Operated Vehicle) incluindo a dinâmica do cabo umbilical consiste em um desafio de grande complexidade, sendo esta a razão da maioria dos autores negligenciar a dinâmica do cabo. Esta dissertação propõe um formalismo matemático que torne possível simular as duas dinâmicas, do cabo e do ROV, simultaneamente. Inicialmente, apresenta-se a modelagem cinemática do veículo, utilizando o método de Ângulos de Euler para transformações entre referenciais. O modelo dinâmico do veículo é desenvolvido considerando a interação entre o veículo e o meio aquático e a ação dos propulsores. A perturbação provocada pelo cabo é modelada a partir de um formalismo que trata a flexibilidade contínua do cabo aproximada de forma discreta. Elos rígidos são conectados por articulações fictícias que permitem movimentos elásticos de azimute, elevação e torção. O ROV passa a ser a carga terminal do cabo, fixo à sua extremidade livre, mas possuindo dinâmica própria, principalmente influenciada pelos seus atuadores. As simulações mostraram resultados fisicamente esperados. Dessa forma, conclui-se que o formalismo que acopla as dinâmicas do cabo e do ROV consiste em uma interessante ferramenta para o desenvolvimento de projetos de veículos subaquáticos remotamente operados.