Cristin-resultat-ID: 1378370
Sist endret: 11. desember 2018, 10:15
Resultat
Mastergradsoppgave
2016

Camera-assisted Dynamic Positioning of ROVs

Bidragsytere:
  • Andreas Viggen Henriksen

Utgiver/serie

Utgiver

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
NVI-nivå 0

Om resultatet

Mastergradsoppgave
Publiseringsår: 2016
Antall sider: 113

Klassifisering

Vitenskapsdisipliner

Teknisk kybernetikk • Annen marin teknologi

Emneord

Dynamisk Posisjonering • Undervannsrobotikk • Bevegelsesstyring

Fagfelt (NPI)

Fagfelt: Konstruksjonsfag
- Fagområde: Realfag og teknologi

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Camera-assisted Dynamic Positioning of ROVs

Sammendrag

When ROVs are operated with manual joysticks, the user will experience a lack of control because of currents and drag forces from the umbilical. This will induce undesirable oscillations and motions that are hard to compensate for manually. With the use of computer vision, it is possible to enhance control performance in unknown waters. This can be done by finding an object that stands still on the bottom, and have the ROV track a feature on that object. The ROV should then be able to lock visually on to this "target". Now the proposed Feature Tracking algorithm is telling the system where the object is along with its size. The algorithm can be used with different combinations of manual input, depending on what degrees of freedom the user wants to control himself. The thesis also proposes a module called Range Finder, that finds the distance to the Object or wall in front of the ROV. The distance estimate is obtained based on two parallel lasers that project two laser dots on the wall. The distance between these dots is then measured with use if computer vision, that counts the amount of pixels between them. This number will change depending on the distance from the wall to the ROV. A mapping is, therefore, found to give distance directly in meters instead of pixels. This module is also combined with different Control modes that allow features such as automatic distance control in Wall Inspection Mode. Both modules are tested extensively with pleasing results in Marine Cybernetics Laboratory at NTNU. The test platform is a low-cost ROV called uDrone which is one of the vehicles in MClab. The systemis running Robotic Operating System (ROS) on a Ubuntu operating system, and OpenCV as a library for computer vision.

Tittel

Kamera-assistert dynamisk posisjonering av ROV

Sammendrag

Når fjernstyrte undervanns farkoster (ROV) styres med manuelle styrespaker, vil brukeren oppleve en mangel på kontroll grunnet strømninger og dragkrefter fra styringskabelen. Dette vil fremkalle uønskede svingninger og bevegelser som er vanskelig å kompensere for manuelt. Ved bruk av maskinsyn er det nå mulig å forbedre kjøreopplevelsen i ukjente farvann. Dette kan gjøres ved å finne et objekt som står stille på bunnen, og la ROVen spore en særegenhet på objektet. ROVen kan da bruke dette objektet som et visuelt anker. I denne oppgaven foreslås en Feature Tracking algoritme, som forteller systemet hvor objektet er i bildet sammen med objektets størrelse. Algoritmen kan brukes med ulike kombinasjoner av manuell styring, avhengig av hvilke frihetsgrader brukeren ønsker å kontrollere selv. Avhandlingen foreslår også en modul med navn, Range Finder, som finner avstanden til objektet eller en vegg foran ROVen. Estimert avstand blir funnet basert på to parallelle lasere som projiserer to laserpunkter på veggen. Avstanden mellom disse punktene er så målt ved bruk av maskinsyn, som teller antall piksler mellomdisse punktene i kamerabildet. Dette tallet vil endre seg avhengig av avstanden fra veggen til ROVen. Denne sammenhengen er derfor funnet for å gi avstandsestimatet direkte i meter i stedet for i piksler. Denne modulen er også kombinert med forskjellige kontrollmodi som muliggjør funksjoner som automatisk avstandsregulering i Wall Inspection Mode. Begge modulene er testet grundig med tiltalende resultater i Marine Cybernetics Laboratory ved NTNU. Testplattformen er en lav-kost ROV kalt uDrone som er en av farkostene i MClab. Systemet kjører Robotic Operating System (ROS) på et Ubuntu operativsystem, og bruker OpenCV som bibliotek for maskinsyn.

Bidragsytere

Andreas Viggen Henriksen

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for marin teknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
Aktiv cristin-person

Roger Skjetne

  • Tilknyttet:
    Veileder
    ved Institutt for marin teknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Mauro Candeloro

  • Tilknyttet:
    Veileder
    ved Institutt for marin teknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
1 - 3 av 3