- Код статьи
- 10.31857/S0869769824010044-1
- DOI
- 10.31857/S0869769824010044
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 1
- Страницы
- 54-71
- Аннотация
- Описана разработка комплекса методов, предназначенных для решения актуальной задачи повышения эффективности выполнения дорогостоящих манипуляционных технологических операций в глубинах Мирового океана с помощью необитаемых подводных аппаратов (НПА), оснащаемых многозвенными манипуляторами (ММ). На основе предложенных методов синтезированы системы обработки сенсорной информации и распознавания окружающей обстановки, а также формирования программных (целевых) сигналов и динамического управления НПА с ММ. За счет согласованной работы этих систем обеспечивается успешное автономное выполнение контактных манипуляционных операций в режиме зависания НПА над или вблизи морских объектов. Выполнена программно-аппаратная реализация разработанных систем, при этом результаты бассейновых экспериментов и полунатурного моделирования подтвердили работоспособность и высокую эффективность предложенных разработок, расширяющих функциональные возможности НПА.
- Ключевые слова
- необитаемый подводный аппарат многозвенный манипулятор позиционно-силовое управление контактные операции система управления система технического зрения идентификация объектов построение траекторий
- Дата публикации
- 15.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 13
Библиография
- 1. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А. Особенности синтеза высокоточных систем управления скоростным движением и стабилизацией подводных аппаратов в пространстве. Владивосток: Дальнаука, 2016. 400 с.
- 2. Manley J. E., Halpin S., Radford N., Ondler M. Aquanaut: A new tool for subsea inspection and intervention // OCEANS2018 MTS/IEEE Charleston. Charleston, SC, USA, 2018. P. 1–4. DOI: 10.1109/OCEANS.2018.8604508.
- 3. Marani G., Choi S. K., Yuh J. Underwater autonomous manipulation for intervention missions AUVs // Ocean Engineering. 2009. Vol. 36, N1. P. 15–23. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2008.08.007.
- 4. Cao H., Chen X., He Y., Zhao X. Dynamic adaptive hybrid impedance control for dynamic contact force tracking in uncertain environments // IEEE Access. 2019. Vol. 7. P. 83162–83174. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2924696.
- 5. Cieslak P., Ridao P., Giergiel M. Autonomous underwater panel operation by GIRONA500 UVMS: A practical approach to autonomous underwater manipulation // 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Seattle, WA, USA. 2015. P. 529–536. DOI: 10.1109/ICRA.2015.7139230.
- 6. Казанин А. Г., Казанин Г. С., Иванов Г. И., Саркисян М. В. Инновационные технологии при выполнении инженерно-геологических работ на арктическом шельфе России // Научный журнал российского газового общества. 2016. № 4. С. 25–30.
- 7. Sivčev S., Rossi M., Coleman J., Dooly G., Omerdić E., Toal D. Fully automatic visual servoing control for work-class marine intervention ROVs // Control Engineering Practice. 2018. Vol. 74. P. 153–167. DOI: 10.1016/j.conengprac.2018.03.005.
- 8. Youakim D., Dornbush A., Likhachev M., Ridao P. Motion planning for an underwater mobile manipulator by exploiting loose coupling // 2018 IEEE/RSJ International conference on intelligent robots and systems (IROS). Madrid, Spain, 2018. P. 7164–7171. DOI: 10.1109/IROS.2018.8593604.
- 9. Yu L., Yang E., Ren P. et al. Inspection robots in oil and gas industry: A review of current solutions and future trends // 2019 25th International Conference on Automation and Computing (ICAC). Lancaster, United Kingdom, 2019. P. 1–6. DOI: 10.23919/IConAC.2019.8895089.
- 10. Antonelli G. Underwater robots. 3rd ed. Switzerland: Springer international publishing, 2014. 279 p. DOI: 10.1007/978-3-319-02877-4. (Springer tracts in advanced robotics; Vol. 96).
- 11. Penalver A., Perez J., Fernandez J. J., Sales J., Sanz P. J., Garcia J. C., Fornas D., Marin R. Visually-guided manipulation techniques for robotic autonomous underwater panel interventions // Annual Reviews in Control. 2015. Vol. 40. P. 201–211. DOI: 10.1016/j.arcontrol.2015.09.012.
- 12. Guerneve T., Subr K., Petillot Y. Three-dimensional reconstruction of underwater objects using wide-aperture imaging SONAR // Journal of Field Robotics. 2018. Vol. 35, N. 6. P. 890–905. DOI: doi.org/10.1002/rob.21783.
- 13. Филаретов В. Ф., Коноплин А. Ю., Коноплин Н. Ю. Система для автоматического выполнения манипуляционных операций с помощью подводного робота // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. № 8. C. 543–549. DOI: 10.17587/mau.18.543–549.
- 14. Борейко А. А., Воронцов А. В., Кушнерик А. А., Щербатюк А. Ф. Алгоритмы обработки видеоизображений для решения некоторых задач управления и навигации автономных необитаемых подводных аппаратов // Подводные исследования и робототехника. 2010. № 1. С. 29–39.
- 15. Филаретов В. Ф., Зуев А. В., Губанков А. С. Управление манипуляторами при выполнении различных технологических операций. М.: Наука, 2018. 232 с.
- 16. Коноплин А. Ю., Юрманов А. П. Красавин Н. А., Пятавин П. А. Разработка, программная реализация и исследование системы управления многозвенными манипуляторами необитаемых подводных аппаратов при динамическом позиционировании над морскими объектами // Подводные исследования и робототехника. 2021. № 3. С. 4–15. DOI: 10.37102/1992-4429_2021_37_03_01.
- 17. Коноплин А. Ю., Красавин Н. А., Юрманов А. П., Пятавин П. А., Кацурин А. А. Система позиционно-силового управления подводными аппаратами с многозвенными манипуляторами для выполнения контактных манипуляционных операций // Подводные исследования и робототехника. 2022. № 4. С. 40–52. DOI: 10.37102/1992-4429_2022_42_04_04.
- 18. Leabourne K. N., Rock S. M. Model development of an underwater manipulator for coordinated arm-vehicle control // OCEANS’98 Conference Proceedings. Vol. 2. Nice, France. 1998. P. 941–946. DOI: 10.1109/OCEANS.1998.724376.
- 19. McLain T.W., Rock S. M., Lee M. J. Experiments in the coordinated control of an underwater arm/vehicle system // Autonomous Robots. 1996. Vol. 3, N2/3. P. 213–232. DOI: 10.1007/BF00141156.
- 20. Kostenko V. V., Bykanova A. Yu., Tolstonogov A. Yu. Developing the multilink manipulator system for an autonomous underwater vehicle // 2022 International conference on ocean studies (ICOS). Vladivostok, Russian Federation, 2022. P. 45–50. DOI: 10.1109/ICOS55803.2022.10033371.
- 21. Бабаев Р. А., Боровик А. И., Ваулин Ю. В., Елисеенко Г. Д., Михайлов Д. Н., Найденко Н. А. Применение АНПА ММТ-3500 для научных исследований в Атлантическом секторе Антарктики // Подводные исследования и робототехника. 2022. № 3. С. 15–32. DOI: 10.37102/1992–4429_2022_41_03_02.
