🏴 Подводные роботы. Наука. Шотландия
В Эдинбургском университете разрабатывают технологию удержания подводного робота в условиях волнения моря
Волнение моря зачастую может затруднять работу подводного робота, особенно небольших ТНПА на небольших глубинах. Волны могут создавать опасность для эксплуатации такого робота, к тому же они приводят к ошибкам в его ориентировании под водой.
Для повышения устойчивости подводных роботов к внешним воздействиям, связанным с волнами, ученые Эдинбургского университета разработали систему управления, учитывающую заранее прогнозируемые изменения окружающей среды.
Архитектура системы управления основана на двух ключевых модулях – контроллере на базе нелинейной предиктивной модели (NMPC - nonlinear model predictive controller) и предсказателе морских волн (DSWP - deterministic sea wave predictor).
Предсказатель волн анализирует данные с буя, закрепленного тросом к морскому дну, размещенного недалеко от места работ подводного аппарата. Буй фиксирует амплитуду и период набегающих волн. Данные передаются на аппарат непосредственно в режиме подводной связи, либо по радио доставляются на надводную платформу, откуда поступают по кабель-тросу на ТНПА.
Эти данные используются для прогнозного расчета нагрузок, которые волны создадут на разных глубинах. Данные с DSWP поступают в контроллер NMPC, который формирует управляющие воздействия, минимизирующие внешних влияния.
Эксперименты в Эдинбургском университете показали высокую точность работы предсказателя волн, ошибка в терминах среднеквадратической ошибки (RMSE) составляла всего 17 мм.
Кроме того, работа предложенной системы была проверена в разных условиях волнения (с ТНПА BlueROV2) и показала значительные улучшения эффективности по сравнению с традиционными методами контроля. По заявлению авторов исследования, применение новой архитектуры системы управления позволило снизить влияние волн на управление роботом в среднем на 52%. Более того, улучшение сохранялось даже при наличии помех и временных задержек в передаче данных, что особенно важно для практического использования системы в сложных условиях.
Предлагаемый подход открывает новые возможности для расширения диапазона использования подводных роботов в экстремальных средах, повышая их надежность и безопасность.
Алексей Бойко для @SeaRobotics
#наука #исследования
В Эдинбургском университете разрабатывают технологию удержания подводного робота в условиях волнения моря
Волнение моря зачастую может затруднять работу подводного робота, особенно небольших ТНПА на небольших глубинах. Волны могут создавать опасность для эксплуатации такого робота, к тому же они приводят к ошибкам в его ориентировании под водой.
Для повышения устойчивости подводных роботов к внешним воздействиям, связанным с волнами, ученые Эдинбургского университета разработали систему управления, учитывающую заранее прогнозируемые изменения окружающей среды.
Архитектура системы управления основана на двух ключевых модулях – контроллере на базе нелинейной предиктивной модели (NMPC - nonlinear model predictive controller) и предсказателе морских волн (DSWP - deterministic sea wave predictor).
Предсказатель волн анализирует данные с буя, закрепленного тросом к морскому дну, размещенного недалеко от места работ подводного аппарата. Буй фиксирует амплитуду и период набегающих волн. Данные передаются на аппарат непосредственно в режиме подводной связи, либо по радио доставляются на надводную платформу, откуда поступают по кабель-тросу на ТНПА.
Эти данные используются для прогнозного расчета нагрузок, которые волны создадут на разных глубинах. Данные с DSWP поступают в контроллер NMPC, который формирует управляющие воздействия, минимизирующие внешних влияния.
Эксперименты в Эдинбургском университете показали высокую точность работы предсказателя волн, ошибка в терминах среднеквадратической ошибки (RMSE) составляла всего 17 мм.
Кроме того, работа предложенной системы была проверена в разных условиях волнения (с ТНПА BlueROV2) и показала значительные улучшения эффективности по сравнению с традиционными методами контроля. По заявлению авторов исследования, применение новой архитектуры системы управления позволило снизить влияние волн на управление роботом в среднем на 52%. Более того, улучшение сохранялось даже при наличии помех и временных задержек в передаче данных, что особенно важно для практического использования системы в сложных условиях.
Предлагаемый подход открывает новые возможности для расширения диапазона использования подводных роботов в экстремальных средах, повышая их надежность и безопасность.
Алексей Бойко для @SeaRobotics
#наука #исследования
🇷🇺 Наука
В ДВО РАН подвели итоги 2024 года
В Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН:
🔸 создана технология распознавания объектов подводных добычных комплексов и расчета движения автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Технология позволяет распознавать объекты и повысить эффективность инспекции объектов ПДК.
🔸 разработан подход к выполнению контактных технологических операций в режиме зависания АНПА, оснащенных манипуляторами. Эксперименты подтвердили ее работоспособность, что открывает широкие перспективы по использованию подводных роботов.
🔸 Благодаря совместной работе ученых ИПМТ И ИАПУ ДВО РАН предложен метод синтеза адаптивных систем управления нового типа для движителей подводных роботов. Его применение, как ожидается, повысит надежность аппаратов при длительной эксплуатации.
@SeaRobotics по материалам ДВФУ
#наука
В ДВО РАН подвели итоги 2024 года
В Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН:
🔸 создана технология распознавания объектов подводных добычных комплексов и расчета движения автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Технология позволяет распознавать объекты и повысить эффективность инспекции объектов ПДК.
🔸 разработан подход к выполнению контактных технологических операций в режиме зависания АНПА, оснащенных манипуляторами. Эксперименты подтвердили ее работоспособность, что открывает широкие перспективы по использованию подводных роботов.
🔸 Благодаря совместной работе ученых ИПМТ И ИАПУ ДВО РАН предложен метод синтеза адаптивных систем управления нового типа для движителей подводных роботов. Его применение, как ожидается, повысит надежность аппаратов при длительной эксплуатации.
@SeaRobotics по материалам ДВФУ
#наука
www.dvfu.ru
Председатель ДВО РАН академик РАН Ю.Н. Кульчин подвел предварительные итоги 2024 года
Новости