Integração de um Manipulador numa Embarcação Robótica

Existe já um elevado leque de operações que podem ser realizadas por embarcações robóticas, quer através de teleoperação, quer de forma totalmente autónoma. Estas operações consistem sobretudo na utilização dos veículos para a recolha de informação acerca do meio ambiente. Existem cenários de aplicação em que seria vantajosa a possibilidade de efetuar manobras simples de manipulação a partir da embarcação. No entanto, essas tarefas acarretam algumas dificuldades específicas, tanto do ponto de vista mecânico, como ao nível do controlo, atendendo ao baixo atrito da embarcação face ao meio. Nesta dissertação, pretende-se estudar um conjunto de cenários de aplicação onde a manipulação é necessária, projetar e construir um protótipo de manipulador que funcione a partir da embarcação, e avaliar o desempenho de controladores para o conjunto barco/manipulador. O trabalho enquadra-se nas atividades da Unidade de Robótica e Sistemas Inteligentes do INESC TEC de resposta à crescente procura de soluções robóticas para o ambiente marinho e, em particular, na utilização eficiente dessas soluções

Kinematic control of an Autonomous Underwater Vehicle-Manipulator System (AUVMS) using autoregressive prediction of vehicle motion and Model Predictive Control

© 2016 IEEE. Autonomous Underwater Vehicle-Manipulator Systems (AUVMS) operating in shallow waters or near-surface environments may be exposed to wave disturbances which will cause undesired motion of the end effector. This paper presents a method to maneuver the manipulator joints and counteract undesired motion of the vehicle body, in order to maintain a steady end-effector position in the inertial frame. An Autoregressive (AR) model is used to predict vehicle motion, and then combined with Model Predictive Control (MPC) to optimize joint motion. Simulation was conducted using real data to verify the efficacy of this method