Dissertação

{en_GB=Path-following and Cooperative Path-following for Underwater Snake Robots} {} EVALUATED

{pt=Robôs pequenos, flexíveis e manobráveis que podem realizar tarefas leves, inspeção, manutenção e aceder a estreitos locais a baixo custo são uma necessidade crescente para o próspero mercado de exploração submarina. Os robôs cobra subaquáticos têm a capacidade e a eficiência de superar o que antes era uma operação cara ao usar veículos operados remotamente (ROVs) ou veículos subaquáticos autônomos (AUVs). Seguir o caminho é um problema essencial na inspeção de tubos / cabos, pois pode ser necessário para o robô inspecionar um comprimento considerável dos mesmos sem se afastar deles na presença de perturbações externas, como correntes maritimas. Recorrendo ao path-following cooperativo, a inspeção do pode ser acelerada com \acp{USR} fazedo-os trabalhar em conjunto e de forma sincronizada. Esta tese apresenta dois modelos para robôs cobra subaquáticos, onde é considerada a influência de correntes oceânicas constantes e irrotacionais. Uma análise de diferentes controladores para seguir o caminho é abordada. Além disso, uma solução para o problema do CPF referente a este tipo de robô será dividida em duas etapas. Tendo como objetivo principal a coordenação dos robôs ao longo de um percurso, o CPF pode ser desacoplado em dois subproblemas: i) O problema do seguimento do percurso mencionado acima para um único veículo e ii) coordenação do sistema multiagente (MAS). Simulações darão o suporte necessario ao trabalho., en=Small, flexible, and maneuverable robots that can perform light tasks, inspection, maintenance, and access small places at low cost are a growing need for the thriving market of subsea exploration. Underwater Snake Robots have the ability and efficiency to overcome what once was, a costly operation when using Remotely Operated Vehicles (ROVs), or Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). Path-following is an essential problem within pipe/cable inspection as it might be required for the robot to inspect a considerable length of pipes and cables without moving away from them in the presence of external disturbances. By resorting to cooperative path-following, the inspection of the can be sped up with USR working together and synchronized. This thesis presents two models for underwater snake robots, where the influence of constant and irrotational ocean currents is considered. An analysis of different controllers for path following is addressed. Moreover, a solution to the CPF problem concerning this type of robot will be divided into two steps. Having as the main goal the coordination of the robots along a path, CPF can be decoupling into two sub-problems: i) The problem of the path-following mentioned above for a single vehicle ii) Multi-agent system (MAS) coordination. Simulations will support the work and, in the latter, will eventually tested on the real robot. }
{pt=Robô cobra submarino, Seguimento de Caminho, Seguimento de Caminho Cooperativo, Sistema Multiagente, en=Underwater Snake Robot, Cooperative Path-following, Path-following, Multi agent System}

Janeiro 11, 2021, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

António Manuel dos Santos Pascoal

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Aposentado

ORIENTADOR

João Fernando Cardoso Silva Sequeira

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar