Система согласованной работы двух подводных аппаратов в сложной окружающей обстановке

Система согласованной работы двух подводных аппаратов в сложной окружающей обстановке

Филаретов Владимир Федорович
д.т.н., профессор, Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН (ИАПУ ДВО РАН), Лаборатория робототехнических систем, заведующий лабораторией, 690041, Приморский край, г. Владивосток, ул. Радио, д. 5, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-8900-8081

Кацурин Алексей Анатольевич, к.т.н., Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ), Институт Мирового океана (Школа), Департамент автоматики и робототехники, доцент, 690922, Приморский край, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, д. 10; Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева ДВО РАН (ИПМТ ДВО РАН), Лаборатория интеллектуальных информационных систем для морских роботов, с.н.с., 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, д. 5а, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-8905-7465

Материал поступил в редакцию 4 апреля 2023 года.

Аннотация
В статье рассматриваются методы, обеспечивающие согласованную работу двух необитаемых подводных аппаратов, один из которых – основной оборудован многозвенным манипулятором и системой технического зрения, а второй - вспомогательный – только системой технического зрения. Эти методы обеспечивают совместную работу двух необитаемых подводных аппаратов как в режиме полуавтоматического позиционного телеуправления манипулятором, так и в режиме автоматического выполнения ими операций с различными объектами. При этом в обоих режимах рассматривается работа в ситуациях, когда видеокамера основного подводного аппарата не позволяет наблюдать объект работ, который тем не менее находится в рабочей зоне манипулятора. В этом случае для наблюдения за объектом используется вспомогательный осмотровый подводный аппарат со своей системой технического зрения. В режиме полуавтоматического телеуправления манипулятором автоматически учитывается текущая пространственная ориентация оптической оси системы технического зрения осмотрового подводного аппарата, а также пространственные ориентации обоих подводных аппаратов по углам рыскания в абсолютной системе координат. А в автоматическом режиме дополнительно обеспечивается точная передача пространственного расположения и ориентации объекта, которые определяются с помощью системы технического зрения осмотрового подводного аппарата, в связанную систему координат основного подводного аппарата. При этом удается определить и устранить погрешности, возникающие при работе системы технического зрения и навигационных систем обоих подводных аппаратов. Результаты экспериментальных исследований подтвердили работоспособность предложенных методов, техническая реализация которых не вызывает принципиальных затруднений.

Ключевые слова
Необитаемый подводный аппарат, групповое управление, система управления, многозвенный манипулятор, система технического зрения.

Благодарности
Работа поддержана грантом РНФ 22-21-00630.

DOI
10.31776/RTCJ.11206

Индекс УДК 
629.58:004.93'1

Библиографическое описание
Филаретов В.Ф. Система согласованной работы двух подводных аппаратов в сложной окружающей обстановке/ В.Ф. Филаретов, А.А. Кацурин // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 11. - № 2. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2023. – С. 124-132. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Илларионов Г.Ю. Необитаемые подводные аппараты и их системы. – Владивосток: Дальневосточный государственный технический университет, 1990. – 56с. – Текст: непосредственный.
  2. Бочаров Л. Необитаемые подводные аппараты: состояние и общие тенденции развития / Л. Бочаров // Электроника: Наука, технология, бизнес. – 2009. – № 7(97). – С. 62-69. – Текст: непосредственный.
  3. Curado F. Approaches to Geophysical Navigation of Autonomous Underwater Vehicles / Curado F., Novel T. // Proc. of the 4th International Conference Computer Aided Systems Theory (EUROCAST 2013). – 2013. – Vol. II. – Pp. 349-356. – Text: unmediated.
  4. Giacomo Marani. Underwater autonomous manipulation for intervention missions AUVs / Giacomo Marani, Song K. Choi, Junku Yuh // Ocean Engineering. – 2009. – Vol. 36. – No. 1 – Pp. 15-23. – Text: unmediated.
  5. Бобков В.А. Навигация подводного аппарата на малых дистанциях по оптической информации / В.А. Бобков, Ю.С. Борисов // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2010. – №2. – С. 75-78. – Текст: непосредственный.
  6. Hinüber E. New approaches in high-performance navigation solutions for AUVs and ROVs. – 2010. – URL: http://www.imar-navigation.de/downloads/papers/underwater_imar.pdf (дата обращения:.10.03.2022). – Text: electronic.
  7. Cooperative acoustic navigation scheme for heterogenous autonomous underwater vehicles / Xinang X. [et al.] // Underwater Vehicles. – In-Tech, 2009. – Pp. 531-544. – Text: unmediated.
  8. Cook G. Mobile robots: Navigation, control and sensing, surface robots and AUVS / Cook G., Zhang F. // Wiley. – 2020. – Pp. 1-329. – Text: unmediated.
  9. Филаретов В.Ф. Система телеуправления многозвенным манипулятором, установленным на мобильном роботе / В.Ф. Филаретов, А.А. Кацурин // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2018. – № 12. – С. 40-48. – Текст: непосредственный.
  10. Филаретов В.Ф. Совместная работа двух мобильных роботов при автоматическом выполнении манипуляционных операций / В.Ф. Филаретов, А.А. Кацурин // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2018. – Т. 19. – № 8. – С. 529-535. – Текст: непосредственный.
  11. Зенкевич С.Л. Основы управления манипуляционными роботами // С.Л. Зенкевич, А.С. Ющенко. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 480 с. – Текст: непосредственный.

Полный текст статьи (pdf)