Como os robôs ROV são controlados?

Os robôs ROV, ou Veículos Operados Remotamente, revolucionaram vários setores, desde a exploração subaquática até a inspeção de infraestrutura. Como fornecedor líder de robôs ROV, sou frequentemente questionado sobre como essas máquinas notáveis ​​são controladas. Nesta postagem do blog, irei me aprofundar nas complexidades dos sistemas de controle de robôs ROV, explorando as tecnologias, métodos e fatores que permitem aos operadores navegar e manipular esses dispositivos de forma eficaz.

Componentes Básicos de Sistemas de Controle de ROV

No centro de qualquer sistema de controle de ROV estão vários componentes-chave que funcionam em harmonia para fornecer aos operadores a capacidade de comandar seus veículos. Estes incluem:

• Console de controle: O console de controle serve como interface do operador com o ROV. Normalmente consiste em joysticks, botões e displays que permitem ao operador enviar comandos ao veículo e receber feedback sobre seu status. Os joysticks são usados ​​para controlar o movimento do ROV em diversas direções, como para frente, para trás, para cima, para baixo e para os lados. Os botões podem ser usados ​​para ativar funções específicas, como acender luzes, operar braços manipuladores ou tirar fotos e vídeos.
• Link de comunicação: Um link de comunicação confiável é essencial para transmitir comandos do console de controle para o ROV e receber dados do veículo. Esse link normalmente é estabelecido por meio de uma corda, que é um cabo que conecta o ROV à unidade de controle de superfície. A corda contém condutores elétricos para transmissão de energia e dados, bem como membros de resistência para suportar o peso do ROV e as forças da água. Em alguns casos, também podem ser utilizadas tecnologias de comunicação sem fios, embora sejam menos comuns devido aos desafios de transmissão de sinais através da água.
• Eletrônica de bordo: O ROV é equipado com uma variedade de componentes eletrônicos de bordo que recebem comandos da superfície e controlam os diversos sistemas do veículo. Estes incluem controladores de motor, que regulam a velocidade e direção dos propulsores do ROV; sensores, como sensores de profundidade, giroscópios e bússolas, que fornecem informações sobre a posição e orientação do veículo; e câmeras e luzes, que permitem ao operador ver o ambiente subaquático.

Controle Manual de Robôs ROV

O controle manual é o método mais comum de operação de robôs ROV. Neste modo, o operador utiliza os joysticks no console de controle para controlar diretamente o movimento do ROV. O operador pode ajustar a velocidade e a direção dos propulsores para navegar o veículo pela água, evitando obstáculos e chegando ao destino desejado.

Por exemplo, se o operador quiser que o ROV avance, ele empurrará o joystick de avanço para frente, o que envia um sinal aos controladores do motor para aumentar a velocidade dos propulsores voltados para frente. Da mesma forma, se o operador quiser virar o ROV para a esquerda, ele moverá o joystick para a esquerda, fazendo com que os propulsores do lado esquerdo diminuam a velocidade e os propulsores do lado direito acelerem.

O controle manual também permite ao operador operar os equipamentos auxiliares do ROV, como os braços manipuladores. O operador pode usar botões no console de controle para abrir e fechar as garras, girar os braços e realizar outras tarefas. Isto é particularmente útil para tarefas como coleta de amostras, reparo de estruturas subaquáticas ou instalação de equipamentos.

Controle Autônomo de Robôs ROV

Além do controle manual, muitos robôs ROV modernos também são capazes de operação autônoma. Os sistemas de controle autônomo usam uma combinação de sensores, algoritmos e instruções pré - programadas para permitir que o ROV execute tarefas sem a entrada direta do operador.

Uma aplicação comum de controle autônomo é em operações de levantamento e mapeamento. O ROV pode ser programado para seguir um caminho pré-definido, coletando dados de seus sensores e câmeras à medida que se move. Esses dados podem então ser usados ​​para criar mapas detalhados do ambiente subaquático, como mapas batimétricos ou mapas de estruturas subaquáticas.

O controle autônomo também pode ser usado para tarefas como evitar obstáculos. Os sensores do ROV, como sonar e scanners a laser, podem detectar obstáculos em seu caminho. O computador de bordo então usa algoritmos para calcular um novo caminho para evitar o obstáculo e ajustar os propulsores de acordo.

Controle semi-autônomo de robôs ROV

O controle semi-autônomo combina elementos de controle manual e autônomo. Neste modo, o operador fornece comandos de alto nível ao ROV, como um local alvo ou uma tarefa a ser executada. O ROV então utiliza suas capacidades autônomas para executar a tarefa, enquanto o operador pode monitorar o processo e intervir se necessário.

Por exemplo, o operador pode comandar o ROV para se deslocar para um local específico no fundo do mar. O sistema de navegação do ROV calculará então um caminho para o local alvo e usará seus propulsores para navegar até lá. O operador pode observar o progresso do ROV na tela do console de controle e assumir o controle manual se o ROV encontrar um obstáculo inesperado ou se o sistema autônomo não funcionar conforme o esperado.

Fatores que afetam o controle do ROV

Vários fatores podem afetar o controle dos robôs ROV, incluindo:

• Condições da água: As propriedades da água, como temperatura, salinidade e corrente, podem ter um impacto significativo no desempenho do ROV. Correntes fortes podem dificultar o controle do movimento do ROV, enquanto mudanças na densidade da água podem afetar a flutuabilidade do veículo.
• Profundidade: À medida que o ROV desce para profundidades maiores, a pressão aumenta, o que pode afetar o desempenho dos componentes eletrônicos de bordo e a integridade da corda. O operador pode precisar ajustar os parâmetros de controle para compensar essas alterações.
• Carga útil: O peso e o tamanho da carga transportada pelo ROV também podem afetar seu controle. Uma carga pesada pode exigir mais potência dos propulsores para mover o veículo e também pode alterar o centro de gravidade do ROV, tornando-o mais difícil de equilibrar e controlar.

Nossas ofertas de robôs ROV

Como fornecedor de robôs ROV, oferecemos uma ampla variedade de ROVs de alta qualidade e equipamentos relacionados. Nossos produtos são projetados para atender às necessidades de diversos setores, incluindo petróleo e gás, pesquisa marítima e inspeção de infraestrutura.

Por exemplo, temos oCâmera de furo de venda quente 360deg, que fornece uma visão de 360 ​​graus do ambiente do poço. Esta câmera é ideal para inspecionar furos, tubulações de água e outras estruturas subterrâneas.

Nossocâmera dos encanamentos da perfuração da inclinação da bandeja da câmera da inspeção da tubulação de água de 100mé outro produto popular. Ele pode ser usado para inspecionar tubulações de água de até 100 metros de comprimento e sua função pan-tilt permite um exame detalhado do interior da tubulação.

Também oferecemos oCâmera de poço de água de poço de fábrica, que é projetado especificamente para inspeção de poços de água. Esta câmera fornece imagens e vídeos nítidos do interior do poço, ajudando a identificar possíveis problemas, como vazamentos ou bloqueios.

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Referências

• Fossen, TI (2011). Manual de Hidrodinâmica e Controle de Movimento de Embarcações Marinhas. John Wiley e Filhos.
• Whitcomb, LL, Yoerger, DR, Singh, H. e Howland, J. (2000). Navegação e controle de veículos subaquáticos autônomos em ambientes não estruturados. Anais do IEEE, 88(8), 1253 - 1274.
• Yoerger, DR e Slotine, JJE (1985). Controle baseado em modelo de um veículo subaquático. Jornal IEEE de Engenharia Oceânica, 10(3), 219-228.