SeaRobotics
1.76K subscribers
1.74K photos
26 videos
34 files
1.11K links
Морская робототехника. Новости и тренды. Редакция: Алексей Бойко, @ABloud
Резервный канал на случай блокировки Telegram в РФ - https://vk.com/@searobotics - подпишитесь, чтобы не потеряться
Download Telegram
🇺🇸 Подводная навигация. Научные исследования. США

Как улучшить ориентирование подводных роботов с использованием визуальных данных и байесовой оценки неопределенности

Ученые из Университета Норт-Дам предложили навигационную систему для AUV, которая основана на объединении метода 3D-рендернинга (3DGS – 3D Gaussian Splatting) и байесовского вероятностного подхода. В память робота загружают карту подводной обстановки, представленную не «классическими» жесткими точками, а «размытыми» гауссовыми эллипсоидами, что лучше отражает естественную мутность воды.

Сопоставляя получаемые с камер визуальные данные, вычислительная платформа робота не только вычисляет координаты, но также оценивает степень уверенности в их корректности. Если показатель уверенности падает ниже порога, например, из-за плохой видимости или множества схожих объектов, аппарат самостоятельно принимает решение. Например, он может притормозить, вернуться в зону с более четкими ориентирами и перепроверить свою позицию. Тем самым робот избегает фатальных навигационных ошибок.

Технологию уже испытали – пока что в симуляторе HoloOcean, способном имитировать сложные причальные и рифовые ландшафты.

Сейчас ученые переносят системы на миниатюрный AUV, который используют в экспериментах по экологическому мониторингу.

Ключевая инновация – отказ от пассивного следования по предзаписанному маршруту в пользу восприятия окружающей среды и самостоятельных действий на основе получаемой информации – робот способен осознавать неполноту его картины мира и может действовать с целью ее уточнения.

💎 Почему я считаю эту разработку интересной?

Многие современные навигационные системы, даже визуального SLAM, страдают от избыточной «самоуверенности» - они рассчитывают координаты и считают их достоверными даже когда сцена распознана ошибочно. В условиях мутной, зашумленной и динамичной подводной среды это иногда приводит к накоплению ошибок, что иногда заканчивается даже потерей аппарата.

Предложенный подход призван фундаментально решать эту проблему, аппарат способен «самокритично» оценить качество своих оценок и, при необходимости, запустить компенсирующие действия.

По идее, это позволит создавать подводных роботов, которые будут лучше работать внутри сложных гидротехнических сооружений, в коралловых зарослях или под ледовым покрытием без использования внешних навигационных сетей. Это важно и для миссий, где связь с оператором отсутствует или ограничена.

Визуальной навигацией с элементами ML занимаются все активнее, правда, пока что больше в научных лабораториях, чем в компаниях, занимающихся разработкой и производством подводных роботов. Тот же метод 3DGS уже используют в надводной робототехнике. А вот о его комбинации с байесовской оценкой уверенности для подводной навигации я слышу впервые.

В России темами интеллектуальной навигации АНПА занимаются в ряде организаций, например, в ИПМТ ДВО РАН, МГУ им. Невельского, в Сколтехе. Но доминирующие подходы – детерминированные, либо с использованием классического байесовского фильтра. Впрочем, возможно мне просто не попадались публикации, где шла бы речь о внедрении 3D Gaussian Splatting в контур навигации подводных роботов с последующей количественной оценкой неуверенности, выливающейся в поведенческую стратегию.

Стоит взять на заметку этот подход?

((по материалам Hydro-International))

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥2👍1👏1
🇪🇺 Подводные траншеекопатели. Прокладка трубопроводов в траншеи. Европа

Компания Pharos Offshore Group завершила крупный проект по прокладке траншей в Средиземном море

Компания Pharos завершила подводную прокладку для двух трубопроводов – 14-дюймового для сырой нефти и 10-дюймового для газа. Каждый трубопровод включает также подводный волоконно-оптический кабель (ВОК). Использовался струйный траншеекопатель Q1000 компании, она работала в партнерстве с компаниями Next Geosolutions и Rana Subsea. Использовалось судно поддержки Olympic Delta.

Next Geosolutions отвечала за геофизические изыскания и поддержку монтажа: специалисты компании проводили обследование морского дна, контролировали укладку труб и кабелей, следили за тем, чтобы всё легло точно.

Rana Subsea, дочерняя структура Next Geosolutions, обеспечивала подводные вмешательства: работу с ROV, инженерные подводные задачи и дайвинг-поддержка.

🔹 Основные параметры Q1000:

▫️ Мощность: 1000 л.с. (750 кВт)
▫️ Максимальная рабочая глубина: до 1000 м
▫️ Глубина траншеи: до 3 м
▫️ Производительность струйной системы: до 1250 м³/ч
▫️ Вес в воздухе: 24 тонны (с гусеницами), 22 тонны (со скидами)
▫️ Вес в воде: 1,5 тонны (с гусеницами), нейтральная плавучесть (со скидами)
▫️ Особенность: есть сменные струйные насадки (interchangeable jetting swords), что позволяет адаптировать машину под разные типы грунта - от глины до песка.

((фото T1000 – компании Pharos Offshore Group, источник – ROVPlanet))

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
2🔥1
(2) Подводные траншеекопатели. Прокладка трубопроводов и кабелей в траншеи. Китай

У китайской компании Shandong Future Robot Co., Ltd. (VVLAI) есть линейка аналогичных струйных траншеекопателей VYL400, VYL600, VYL800, VYL1100, земснаряд VCG550 и многофункциональный робот для прокладки подводного кабеля ZYL1000.

Как и Q1000, они способны эффективно работать в песчаных и мягких грунтах, умеют одновременно прокладывать и закапывать линию, а также выполнять перезахоронение (reburial).

Системы VVLAI VYL поставляется в разные страны, включая Россию, где интересы компании представлены одним из российских участников рынка.

((фото - автора, сделаны во время визита на завод VVLAI в Китае вместе с делегацией Тазмар Маритайм))

*) Новость обновлена, продолжения последуют

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
3🔥2
(3) Раз уж речь зашла о VVLAI, давайте пройдемся по продуктовой линейке этой компании, тем более, что на некоторые изделия мне удалось посмотреть непосредственно на производственной площадке компании. Начну с ее краткого представления.

Как рассказывает о себе Shandong Future Robotics Co, Ltd. (山东未来机器人有限公司), компания основана в 2005 году и является поставщиком оборудования для глубоководных инженерных работ. Компания самостоятельно разрабатывает ключевые технологии и выстроила полную производственную цепочку.

Основной офис и производственные мощности компании расположены в городе Вэйхай (Weihai) провинции Шаньдун (Shandong), Китай.

Вот уже два десятилетия Shandong Future занимается оборудованием для подводных работ. Компания ведет разработки, производит оборудование и предоставляет услуги, выстроив цепочку от НИОКР до промышленного производства, поставок и послепродажного обслуживания.

Продукция компании предназначена и используется в различных областях: для прокладки и инспекции нефте- и газопроводов, прокладки и инспекции подводных кабелей связи и энергокабелей, подводного строительства, разведки и добычи полезных ископаемых, подводного поиска и спасения, технического обслуживания судов, научных исследований и археологии, исследования рек и океанов, морского мониторинга, рыбоводства и аквакультуры.

VVLAI пользуется поддержкой государства. Перед ней ставят задачи в том числе реинжениринга передовых зарубежных разработок, их воссоздание на отечественных производственных мощностях, с использованием китайских комплектующих. Отсюда – широкий спектр продукции, выпускаемой компанией.


В исследовательской группе VVLAI более 80 сотрудников, из которых более 30 – инженеры среднего и старшего звена. В ее составе есть один из разработчиков глубоководного аппарата Цзяолун. Компания разработала более 160 «ключевых технологий», разработки компании защищены более чем 160 патентами на изобретения, полезные модели и промышленные образцы. Установлены долгосрочные партнерские отношения в сфере научно-исследовательского сотрудничества с такими учреждениями, как Харбинский политехнический институт, Чжэцзянский университет и Харбинский инженерный университет. Компания активно участвует в процессах квалификации и в разработке отраслевых стандартов.

Новый главный производственный комплекс компании расположен в поселке Чуцунь, в районе высоких технологий. Старая площадка – «Хуатянь», ранее была основным производством, сейчас выполняет вспомогательные функции.

Деятельность компании охватывает 30 провинций и городов Китая, а также 20 стран, включая Россию, а также Великобританию, Францию, Сингапур, Саудовскую Аравию, Кению, Южно-Африканскую Республику, США, Мексику, Новую Зеландию и другие.
У компании - 3 бизнес-подразделения; 4 дочерних компании; 6 представительств.

Есть база «интеллектуального оборудования» площадью 30 тысяч кв.м и морская испытательная база на шельфе – 19 тысяч кв.м.

В линейке компании: большие ТНПА рабочего класса; компактные ТНПА рабочего класса; ТНПА для оперативной инспекции; траншеекопатели, земснаряд, многофункциональный робот для прокладки подводного кабеля; ТНПА для захвата и резки; глубоководный спасательный подводный аппарат; аппарат для глубоководного бурения с отбором проб; подводный экскаватор; аппарат для глубоководной добычи; подводная всасывающая установка типа twisted pair (витая пара); подводная тоннелепроходческая машина; ТНПА для очистки корпуса судна.

((на рендере - так основная территория выглядит в проспектах компании и на ее сайте; на деле площадка, где я побывал в составе делегации Тазмар Маритайм, - нечто среднее между рендером и немного устаревшим спутниковым снимком с Google Map. Во всяком случае, два здания на переднем плане, прилегающие к дороге вдоль набережной, еще только строились))

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
🔥31
(4) Итак, раз уж мы начали с траншеекопателей компании Shandong Future Robotics Co (VVLAI), пройдемся по всей линейке.

Младшая модель - траншеекопатель VVLAI VYL400. Ранее в линейке компании был также VYL200, но в свежем проспекте компании я его не вижу, так что пропущу его и начну сразу с VYL400, который, как я предполагаю, пришел ему на смену.

Основные параметры VYL400

▫️Мощность: 340 кВт / 460 л.с.
▫️Рабочие глубины: 2000 м / 3000 м
▫️Скорость движения: 0 – 2.2 км/ч
▫️Габариты (Д х Ш х В): 4700 х 3800 х 3000 мм
▫️Вес (на воздухе): 10 т
▫️Вес (в воде): 0.6 т
▫️Движители (подруливающие устройства): THR.Y420 x 8
▫️Скорость перемещения (вперед-назад): 3 узла
▫️Скорость движения по вертикали (вверх-вниз): 2 узла
▫️Скорость латеральная (вбок): 2 узла

Система гидроразмыва (инжекционная система)

▫️Конфигурация: двуплечевая размывочная головка с соплами вперед и вниз (заглубление под дно), механизм прижима кабеля;
▫️Расстояние между размывочными «ногами»: 100 – 400 мм;
▫️Глубина траншеи: 0 – 2 м
▫️Насосы: 2 х 130 кВт
▫️Мощность струйной системы: 260 кВт
▫️Давление струи / производительность: 6 бар, 2×600 м³/ч

Инструментальный модуль для работы с кабелем

▫️Семиосевые манипуляторы – 2 штуки
▫️Резка бронированного кабеля – до Ø100 мм
▫️Резка гибкого кабеля – до Ø100 мм
▫️Захват (клипса) для кабеля – до Ø100 мм

Ходовая часть

▫️Конфигурация: гусеничный движитель или лыжи (полозья) для буксируемой конфигурации – взаимозаменяемы (быстрая смена). Конфигурация выбирается в зависимости от типа грунта.

Примечание: Все значения указаны для стандартных условий эксплуатации. Параметры могут уточняться под конкретный проект. Компания оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию.

((Картинка - из проспекта компании VVLAI))

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
🔥31
(5) Траншеекопатель VVLAI VYL600.

Основные параметры VYL600

▫️Мощность: 440 кВт / 600 л.с.
▫️Рабочие глубины: 2000 м / 3000 м (под заказ)
▫️Скорость движения: 0 – 2.2 км/ч
▫️Габариты (Д х Ш х В): 5400 х 4500 х 3300 мм
▫️Вес (на воздухе): 15 т
▫️Вес (в воде): 1.7 т
▫️Движители (подруливающие устройства): THR.Y420 x 10
▫️Скорость перемещения (вперед-назад): 2 узла
▫️Скорость движения по вертикали (вверх-вниз): 1.5 узла
▫️Скорость латеральная (вбок): 1.5 узла

Система гидроразмыва (инжекционная система)

▫️Конфигурация: двуплечевая размывочная головка с соплами вперед и вниз (заглубление под дно), механизм прижима кабеля;
▫️Расстояние между размывочными «ногами»: 100 – 500 мм;
▫️Глубина траншеи: 0 – 3 м
▫️Насосы: 2 х 170 кВт
▫️Мощность струйной системы: 340 кВт
▫️Давление струи / производительность: 5 бар, 2×900 м³/ч

Инструментальный модуль для работы с кабелем

▫️Семиосевые манипуляторы – 2 штуки
▫️Резка бронированного кабеля – до Ø100 мм
▫️Резка гибкого кабеля – до Ø100 мм
▫️Захват (клипса) для кабеля – до Ø100 мм

Ходовая часть

▫️Конфигурация: гусеничный движитель или лыжи (полозья) для буксируемой конфигурации – взаимозаменяемы (быстрая смена). Конфигурация выбирается в зависимости от типа грунта.

Примечание: Все значения указаны для стандартных условий эксплуатации. Параметры могут уточняться под конкретный проект. Компания оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию.

((Картинка - с сайта компании VVLAI (сейчас эти траншеекопатели обычно оснащают элементом плавучести не белого, а желтого цвета), фотографии - Алексей Бойко, с производства компании в Вейхай))

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
🔥32
(6) Траншеекопатель VVLAI VYL800.

Основные параметры VYL800

▫️Мощность: 600 кВт / 800 л.с.
▫️Рабочие глубины: 2500 м  
▫️Скорость движения: 0 – 2.2 км/ч
▫️Габариты (Д х Ш х В): 6000 х 5000 х 3300 мм
▫️Вес (на воздухе): 18.5 т
▫️Вес (в воде): 1.5 т
▫️Движители (подруливающие устройства): THR.Y420 x 10
▫️Скорость перемещения (вперед-назад): 4 узла
▫️Скорость движения по вертикали (вверх-вниз): 1.5 узла
▫️Скорость латеральная (вбок): 1.5 узла

Система гидроразмыва (инжекционная система)

▫️Конфигурация: два набора основной инжекционной системы, поддержка независимых операций, двуплечевая размывочная головка с соплами вперед и вниз (заглубление под дно), установленная спереди, механизм прижима кабеля; (в системе есть два низконапорных насоса, по 6.5 бар и два высоконапорных – 156 бар).
▫️Расстояние между размывочными «ногами»: 100 – 600 мм;
▫️Глубина траншеи: 0 – 3 м
▫️Насосы: 2 х 250 кВт
▫️Мощность струйной системы: 500 кВт
▫️Давление струи / производительность: 6.5 бар, 2×1000 м³/ч

Инструментальный модуль для работы с кабелем

▫️Семиосевые манипуляторы – 2 штуки
▫️Резка бронированного кабеля – до Ø100 мм
▫️Резка гибкого кабеля – до Ø100 мм
▫️Захват (клипса) для кабеля – до Ø100 мм

Ходовая часть

▫️Конфигурация: гусеничный движитель или лыжи (полозья) для буксируемой конфигурации – взаимозаменяемы (быстрая смена). Конфигурация выбирается в зависимости от типа грунта.

Примечание: Все значения указаны для стандартных условий эксплуатации. Параметры могут уточняться под конкретный проект. Компания оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию.

((Картинка - с сайта компании VVLAI, фотографии со спускоподъема – сайт VVLAI, фотографии компонентов из цеха - Алексей Бойко, с производства компании в Вейхай))

Где читать новости SeaRobotics:
Подписаться на tg - SeaRobotics
в VK - Морская робототехника
на RoboTrends
🔥2