Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/12064 |
Resumo: | O objetivo deste trabalho de pesquisa é apresentar uma contribuição ao problema de localização autônoma de veículos submarinos operados remotamente (ROVs — Re motely Operated Vehicles). A operação deste tipo de robótica móvel é limitada pelas imprecisões de posicionamento originadas de sensores de navegação convencionais e posicionamento hidroacústico, tais limitações ainda demandam o uso de pilotos com impactos em tempos e riscos operacionais. Inicialmente as incertezas associadas a operações de inspeção de dutos e intervenção em equipamentos são estimadas com uso do conceito de confiabilidade cinemática via formulação com quatérnions e quatérnions duais. Modelos de inferência bayesiana recursiva para fusão de dados de sensor de navegação e estimativa de pose de câmeras são integrados a uma formulação de localização resolvida em tempo de operação por Filtro Kalman. A aplicação desta abordagem produz estimativas de erro cinemático do veículo em relação a posições e orientações cinemáticas desejadas de alvos de atuação que podem ser utilizadas para o controle automático das operações estudadas ou como função auxiliar na navegação executada por pilotos. São apresentados resultados relativos a redução de falhas de enquadramento de dutos em inspeções e redução incertezas em operações de docagem dos veículos a painéis de equipamentos. |
id |
UFRJ_335210da66a17edff44256d21a270903 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:pantheon.ufrj.br:11422/12064 |
network_acronym_str |
UFRJ |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRJ |
repository_id_str |
|
spelling |
Hirano, Eduardo Wulffhttp://lattes.cnpq.br/7801915818734316http://lattes.cnpq.br/2059265000750717Rochinha, Fernando AlvesSlama, Jules GhislainLima, Josefino Cabral de MeloLima, Priscila Machado VieiraMeggiolaro, Marco AntônioDutra, Max Suell2020-04-29T15:10:13Z2023-11-30T03:03:57Z2018-07http://hdl.handle.net/11422/12064O objetivo deste trabalho de pesquisa é apresentar uma contribuição ao problema de localização autônoma de veículos submarinos operados remotamente (ROVs — Re motely Operated Vehicles). A operação deste tipo de robótica móvel é limitada pelas imprecisões de posicionamento originadas de sensores de navegação convencionais e posicionamento hidroacústico, tais limitações ainda demandam o uso de pilotos com impactos em tempos e riscos operacionais. Inicialmente as incertezas associadas a operações de inspeção de dutos e intervenção em equipamentos são estimadas com uso do conceito de confiabilidade cinemática via formulação com quatérnions e quatérnions duais. Modelos de inferência bayesiana recursiva para fusão de dados de sensor de navegação e estimativa de pose de câmeras são integrados a uma formulação de localização resolvida em tempo de operação por Filtro Kalman. A aplicação desta abordagem produz estimativas de erro cinemático do veículo em relação a posições e orientações cinemáticas desejadas de alvos de atuação que podem ser utilizadas para o controle automático das operações estudadas ou como função auxiliar na navegação executada por pilotos. São apresentados resultados relativos a redução de falhas de enquadramento de dutos em inspeções e redução incertezas em operações de docagem dos veículos a painéis de equipamentos.The objective of this research work is to present a contribution to the autonomous localization of Remotely Operated Vehicles. The operation of this type of mobile robotics is limited by the positioning uncertainties of conventional navigation sensors and hydroacoustic positioning systems. Positioning limitations demand pilot assisted operations which can cause impacts on costs and time. The uncertainties related to inspections and equipment interventions are firstly assessed with dual quaternion formulation of kinematics and the kinematic reliability concept. Recursive bayesian inference methods are adopted for sensor data fusion and camera pose estimation in a Kalman Filter framework. The approach proposed in this work pro duces kinematic uncertainty estimates which can be used for the automatic control of ROVs and subsea manipulators in the operations under study. The results related to reduction of pipeline framing during inspections and ROV docking for equipment interventions are presented.Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-04-29T15:10:13Z No. of bitstreams: 1 EduardoWulffHirano.pdf: 19331099 bytes, checksum: 526637e0810bdf9ae9c19b1f809631e3 (MD5)Made available in DSpace on 2020-04-29T15:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoWulffHirano.pdf: 19331099 bytes, checksum: 526637e0810bdf9ae9c19b1f809631e3 (MD5) Previous issue date: 2018-07porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAVeículos operados remotamenteOperações submarinasUma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervençãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/12064/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALEduardoWulffHirano.pdfEduardoWulffHirano.pdfapplication/pdf19331099http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/12064/1/EduardoWulffHirano.pdf526637e0810bdf9ae9c19b1f809631e3MD5111422/120642023-11-30 00:03:57.282oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:03:57Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
title |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
spellingShingle |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção Hirano, Eduardo Wulff CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Veículos operados remotamente Operações submarinas |
title_short |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
title_full |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
title_fullStr |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
title_full_unstemmed |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
title_sort |
Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção |
author |
Hirano, Eduardo Wulff |
author_facet |
Hirano, Eduardo Wulff |
author_role |
author |
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7801915818734316 |
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2059265000750717 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Hirano, Eduardo Wulff |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Rochinha, Fernando Alves |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Slama, Jules Ghislain |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Lima, Josefino Cabral de Melo |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Lima, Priscila Machado Vieira |
dc.contributor.referee5.fl_str_mv |
Meggiolaro, Marco Antônio |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Dutra, Max Suell |
contributor_str_mv |
Rochinha, Fernando Alves Slama, Jules Ghislain Lima, Josefino Cabral de Melo Lima, Priscila Machado Vieira Meggiolaro, Marco Antônio Dutra, Max Suell |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Veículos operados remotamente Operações submarinas |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Veículos operados remotamente Operações submarinas |
description |
O objetivo deste trabalho de pesquisa é apresentar uma contribuição ao problema de localização autônoma de veículos submarinos operados remotamente (ROVs — Re motely Operated Vehicles). A operação deste tipo de robótica móvel é limitada pelas imprecisões de posicionamento originadas de sensores de navegação convencionais e posicionamento hidroacústico, tais limitações ainda demandam o uso de pilotos com impactos em tempos e riscos operacionais. Inicialmente as incertezas associadas a operações de inspeção de dutos e intervenção em equipamentos são estimadas com uso do conceito de confiabilidade cinemática via formulação com quatérnions e quatérnions duais. Modelos de inferência bayesiana recursiva para fusão de dados de sensor de navegação e estimativa de pose de câmeras são integrados a uma formulação de localização resolvida em tempo de operação por Filtro Kalman. A aplicação desta abordagem produz estimativas de erro cinemático do veículo em relação a posições e orientações cinemáticas desejadas de alvos de atuação que podem ser utilizadas para o controle automático das operações estudadas ou como função auxiliar na navegação executada por pilotos. São apresentados resultados relativos a redução de falhas de enquadramento de dutos em inspeções e redução incertezas em operações de docagem dos veículos a painéis de equipamentos. |
publishDate |
2018 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2018-07 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2020-04-29T15:10:13Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2023-11-30T03:03:57Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11422/12064 |
url |
http://hdl.handle.net/11422/12064 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio de Janeiro |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRJ |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio de Janeiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRJ instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) instacron:UFRJ |
instname_str |
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
instacron_str |
UFRJ |
institution |
UFRJ |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRJ |
collection |
Repositório Institucional da UFRJ |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/12064/2/license.txt http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/12064/1/EduardoWulffHirano.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255 526637e0810bdf9ae9c19b1f809631e3 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1784097180788719616 |