Autonom kjøring av ROV
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3137355Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Studentoppgaver (TN-IDE) [835]
Sammendrag
Denne bacheloroppgaven går ut på å utvikle autonom kjøring av et fjernstyrt undervannsfar-tøy. Farttøyet utvikles av diverse arbeidsgrupper i studentorganisasjonen UiS Subsea. Måletmed ROV-en er å bruke denne i den lokale konkurransen TAC Challenge 2024, for å samleså mange poeng som mulig i henhold til konkurransemanualen. I manualen finnes fire for-skjellige oppdrag. I denne oppgaven utvikles det autonom oppførsel for følgende oppdrag:Rørledningsinspeksjon og Visuell inspeksjon av arbeidsbenk.
Testing av programvare krever en ferdigstilt ROV, da dette ikke var tilgjengelig i løpet avoppgaven, brukes heller simulering som løsning for testing av programvare. Simulering, ogutviklingen av simuleringsmiljøet, har blitt en stor del av denne bacheloroppgaven. Simula-toren har vist seg å være svært nyttig som testplattform da ROV-en ikke var klar for testingtil planlagt frist.
Valg av fremgangsmåte har i stor grad basert seg på hvilke sensorer som er tilgjengelige påROV-en. For utføre inspeksjon av arbeidsbenk og rørledning brukes sensordata fra bunnka-mera, frontkamera og fra en DVL-sensor.
DVL-sensoren gir ut posisjons- og rotasjonsdata fra et startpunkt. Ved bruk av trigono-metriske funksjoner kan sensoren brukes til å sette målposisjoner relativt til ROV-en selv,og deretter nå disse målposisjonene. Ved å utføre bildebehandling på bildestrømmen frakameraene, lokaliseres objekter slik at ROV-en kan regulere sin posisjon i forhold til de.
Posisjonsdataen fra sensorene anvendes med PID-regulatorer for å regulere posisjonen tilROV-en. Ved inspeksjon av rørledning reguleres frihetsgradene svai og gir, og for inspeksjonav arbeidsbenk reguleres gir, svai og jag. Det har blitt implementert overføringsfunksjonerfor ROV-ens bevegelser i simulatoren. Disse overføringsfunksjonene legger til tidsforsinkelser,som skaper et mer realistisk grunnlag for justering av PID-parametere i simuleringen.
ROV-en i simulatoren er optimalisert og yter gode testresultater for regulering og bildebe-handling. Bildebehandlingen gir også gode resultater under testing med bildestrømmen fraTAC Challenge 2023.
Mot slutten av rapporten diskuteres forbedringer, alternative løsninger og fremtidige planerfor ROV-en