Automatic control of a ROV for inspection of underwater structures using a low-cost sensing

Kuhn, Vinícius Nizolli; Drews, Paul; Gomes, Sebastião Cícero Pinheiro; Cunha, Mauro André Barbosa; Botelho, Silvia Silva da Costa

doi:10.1007/s40430-014-0153-z

Cited by 22 publications

(10 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Paper [5] proposed ACS of spatial movement of ROV based on a PID controller. The authors suggested an algorithm for positioning the vehicle relative to the underwater object by determining the distance based on the image from a video camera.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Improvement of the inverse dynamics method for high-precision control of nonlinear objects under conditions of uncertainty

Blintsov

Burunina

Voitasyk

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Синтез систем автоматичного керування (САК) нелінійними об'єктами представляє собою відому наукову проблему. Метод оберненої динаміки дає змогу синтезувати високоточні САК нелінійними об'єктами. Але в умовах невизначеності якість керування суттєво погіршується і САК не виконує поставлену задачу. В результаті даного дослідження отримав подальший розвиток метод оберненої динаміки для синтезу високоточних САК нелінійними об'єктами в умовах невизначеності. Синтезовано узагальнену структуру інверсного закону керування як основу для керування нелінійними об'єктами в умовах невизначеності. Згідно цієї структури інверсний закон керування формується на основі неточної інверсної моделі об'єкта керування та містить невизначену складову керуючого впливу для компенсації невизначеностей. Синтезовано закон компенсації невизначеностей на основі методу мінімізації локальних функціоналів. Він містить неточну модель об'єкта керування і забезпечує наближення її виходу до керованої величини. Закон компенсації дає змогу САК працювати в умовах невизначеності і при відповідному виборі еталонних моделей забезпечувати високу динамічну точність керування нелінійним об'єктом. Синтезовано САК вертикальним рухом прив'язного телекерованого підводного апарата. Синтез виконувався на основі неточної моделі об'єкта керування. Порядок моделі був на одиницю менший за порядок об'єкта, частину моделі, яка відповідає за формування керуючої сили, було суттєво спрощено, збурюючи впливи кабель-троса не враховувались. Таким чином було забезпечено структурні та параметричні невизначеності. Дослідження динаміки перехідних процесів САК виконано на основі комп'ютерної реалізації моделі одновимірного руху телекерованого підводного апарата як об'єкта третього порядку з урахуванням збурюючого впливу кабель-троса. Результати комп'ютерного експерименту показали високу динамічну точність САК в умовах структурної та параметричної невизначеностей моделі об'єкта керування під впливом невизначених збурень кабель-тросаКлючові слова: система автоматичного керування, метод мінімізації локальних функціоналів, прив'язний підводний апарат UDC 681.5

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Improvement of the inverse dynamics method for high-precision control of nonlinear objects under conditions of uncertainty

Blintsov

Burunina

Voitasyk

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Subudhi et al [36] presented a static output feedback control for path following of AUV in vertical plane. Position and orientation automatic control of an underwater vehicle without employing the previous knowledge of a dynamic model in control law is studied by Kuhn et al [37] Ting et al [38] worked on a wavelet-based grey particle filter for self-estimating trajectory of maneuvering AUV.…”

Section: Literature Reviewmentioning

confidence: 99%

Robust control for horizontal plane motions of autonomous underwater vehicles

Kamarlouei

Ghassemi

2015

J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

Nowadays autonomous underwater vehicles (AUVs) are employed as unmanned machines in ocean industries. For instance AUVs play an important role in coastal area monitoring and investigating underwater pipe line in deep seas. In this paper, navigation of an AUV near free surface and the effect of wave disturbance and unmodeled hydrodynamics as uncertain terms in control system are addressed. To stabilize the roll motion of the vehicle a practical control mode in mini-UVs is applied. Firstly, a 6-DOF nonlinear dynamic simulator is developed and dynamic stability of the vehicle is investigated. Then, a feedback linearization method is applied to turn the nonlinear system into a convenient linear one, and then a robust technique is applied to guarantee the stability and performance of the system. In addition, a genetic algorithm method is employed for achieving the best gains in feedback linearization control law. Three constraints are considered for optimization including amplitude of sway, yaw and roll motions. Final results show an effective motion control of the AUV in horizontal plane. Meanwhile a reasonable performance of robust control in presence of wave disturbance and un-modeled hydrodynamics is achieved.

show abstract

“…Its application includes the observation of benthic habitats, shallow reefs, near‐shore mangroves, and marinas. Furthermore, the vehicle can be applied in underwater monitoring and inspection tasks (Kuhn, Drews, Gomes, Cunha, & Botelho, ; Williams & Mahon, ). However, their operation involves many challenges due to the water proprieties that limit the use of cameras (Drews, Nascimento, Campos, & Elfes, ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Underwater place recognition using forward‐looking sonar images: A topological approach

Santos

Zaffari

Ribeiro

et al. 2018

Journal of Field Robotics

View full text Add to dashboard Cite

Autonomous underwater vehicles are a prominent tool for underwater exploration because they can access dangerous places avoiding the risks for the human beings.However, the autonomous navigation still a challenge due to the characteristics of the environment that decrease the performance of the sensor and the robot perception.In this context, this paper proposes a loop closure detector addressed to the simultaneous localization and mapping problem at semistructured environments using acoustic images acquired by forward-looking sonars. The images are segmented by an adaptative approach based on the acoustic beams analysis. A pose-invariant topological graph is build to represent the relationship between image features. The loop closure detection is achieved using a graph comparison. The approach is evaluated in a real environment at a marina. The results reveal all loop closures of the data set are detected with a high precision and present an invariant to image rotation.

show abstract

Automatic control of a ROV for inspection of underwater structures using a low-cost sensing

Cited by 22 publications

References 16 publications

Improvement of the inverse dynamics method for high-precision control of nonlinear objects under conditions of uncertainty

Improvement of the inverse dynamics method for high-precision control of nonlinear objects under conditions of uncertainty

Robust control for horizontal plane motions of autonomous underwater vehicles

Underwater place recognition using forward‐looking sonar images: A topological approach

Contact Info

Product

Resources

About