Instrumentação de um veículo submersível
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Data
2017-07-05
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Resumo
Nos últimos anos tem-se verificado um grande aumento de projetos que
utilizam veículos não-tripulados, para realizar algumas tarefas demasiado arriscadas
ou dispendiosas. Um exemplo deste género de veículos são os veículos submersíveis.
Tipicamente, os sistemas de controlo e navegação destes veículos controlados
remotamente são baseados em sistemas centralizados. Como alternativa, existem os
sistemas distribuídos que permitem tornar o sistema escalável, com custos
controlados. Com a utilização deste sistema, alterações efetuadas ao nível dos módulos de sensores ou atuadores não implica a substituição da unidade de controlo principal.
Neste trabalho pretende-se criar um sistema de controlo, baseado numa arquitetura
distribuída, microcontroladores e barramentos industriais, que permita monitorizar
todos os parâmetros de um veículo não-tripulado. O sistema deve ser capaz de
realizar funções como controlo à distância, monitorização de parâmetros ambientais,
observação de espécies animais e vegetais subaquáticas, análise de estruturas
naturais e criadas pelo Homem, entre outras. Além dos sensores e atuadores, o veículo
submersível estará preparado para ser equipado com uma ou mais câmaras que
permitam a recolha de imagens, o seu armazenamento e respetivo processamento. As
imagens capturadas podem ser usadas como auxiliar à navegação remota do
submersível ou através de processamento, em tempo-real, detetar e fazer o seguimento automático do movimento de peixes. O sistema a desenvolver deverá ser suficientemente genérico de forma a poder ser adaptado a diferentes veículos.
On the last years there has been a great growth in applications that use unmanned vehicles, which allow too riscky or expensive tasks to be carried out. An example of this type of vehicles are the submersible vehicles. Usually, navigation and control systems of remotely controlled vehicles are based on centralized systems. As an alternative to this kind of systems there are the distributed systems that allow creating a scalable architectures, with controlled costs. Using this kind of system, changing a sensor module or an actuator module does not require the replacement of the main control unit. Our objective is to create a control system based on a distributed architecture, using microcontrollers and industrial buses, that can monitor all parameters of an unmanned vehicle. It must be able to perform some functions such as remote con trol, monitoring environmental parameters, observation of underwater plant and animal species, among others actions. Besides from sensors and actuators, the submersible vehicle can be equipped with one or more cameras that allow image record and processing. The captured images can be used to the remote navigation of the submersible or, by real-time processing, detect and make automatic fish tracking by color. The system to be developed should be generic enough so that it can be adapted to different vehicles.
On the last years there has been a great growth in applications that use unmanned vehicles, which allow too riscky or expensive tasks to be carried out. An example of this type of vehicles are the submersible vehicles. Usually, navigation and control systems of remotely controlled vehicles are based on centralized systems. As an alternative to this kind of systems there are the distributed systems that allow creating a scalable architectures, with controlled costs. Using this kind of system, changing a sensor module or an actuator module does not require the replacement of the main control unit. Our objective is to create a control system based on a distributed architecture, using microcontrollers and industrial buses, that can monitor all parameters of an unmanned vehicle. It must be able to perform some functions such as remote con trol, monitoring environmental parameters, observation of underwater plant and animal species, among others actions. Besides from sensors and actuators, the submersible vehicle can be equipped with one or more cameras that allow image record and processing. The captured images can be used to the remote navigation of the submersible or, by real-time processing, detect and make automatic fish tracking by color. The system to be developed should be generic enough so that it can be adapted to different vehicles.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Palavras-chave
Veículos (não-tripulados) , Sensores , Sistemas distribuídos , Processamento digital de imagem , Atuadores , Barramento industrial