Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervenção

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hirano, Eduardo Wulff
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: 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.
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spelling Uma contribuição à localização autônoma de veículos operados remotamente em operações submarinas de inspeção e intervençãoVeículos operados remotamenteOperações submarinasCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe 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.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.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRJDutra, Max Suellhttp://lattes.cnpq.br/7801915818734316http://lattes.cnpq.br/2059265000750717Rochinha, Fernando AlvesSlama, Jules GhislainLima, Josefino Cabral de MeloLima, Priscila Machado VieiraMeggiolaro, Marco AntônioHirano, Eduardo Wulff2020-04-29T15:10:13Z2023-12-21T03:07:04Z2018-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/12064porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:07:04Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/12064Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:07:04Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
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