Resumen

Este documento propone un modelo cinemático y una arquitectura de sistema de localización inercial para un robot de inspección de risers. El robot se desplaza fuera del riser en catenaria, utilizado para la exploración de petróleo submarino, y está diseñado para realizar varios ensayos no destructivos. También puede utilizarse para reconstruir el perfil del riser. Aquí se propone un modelo de simulación realista de la cinemática del robot y su entorno, utilizando diferentes fuentes de datos: características de la plataforma petrolera, configuración estática del riser, corrientes marinas y olas, vibraciones inducidas por vórtices y modelo de instrumentación. Un modelo dinámico de elementos finitos del riser genera un perfil nominal del riser. Cuando el modelo cinemático del robot simula el desplazamiento virtual por el perfil simulado del riser, se calcula un patrón cinemático del robot. Este patrón alimenta modelos de error de una unidad de medición inercial de strapdown (IMU) y de un sensor de profundidad. Un filtro de Kalman fusiona los datos simulados de acelerómetros con medidas externas simuladas. A lo largo de la parte vertical del riser, el error de localización estimado entre el perfil nominal simulado y los caminos reconstruidos del robot con filtro de Kalman fue de aproximadamente 2 m. Cuando el modelo del robot se acerca al lecho marino, asume una trayectoria más horizontal y el error de localización aumenta significativamente.

• Materias:Cirugía asistida por robot Odometría visual Calibración de robots Fallas de dirección
• Subjects:Robot-assisted surgery Visual odometry Robot calibration Steering failures
• Palabras claves:Propone; Modelo cinemático; Sistema de localización inercial; Robot de inspección del tubo ascendente; Ensayos no destructivos; Perfil del tubo ascendente
• Keywords:Proposes; Kinematic model; Inertial localization system; Riser inspecting robot; Nondestructive tests; Riser profile