Determinación de la posición basada en visión artificial para trabajos de montaje y medición en instalaciones submarinas

Posición exacta en el ancho mar

Determinación de la posición basada en visión artificial para trabajos de montaje y medición en instalaciones submarinas

El mundo submarino es uno de los entornos de trabajo más hostiles que existen. Además de la falta de visibilidad, las altas presiones y las corrientes, la variación constante de las condiciones del entorno, la corrosión y las incrustaciones convierten el desarrollo de trabajos subacuáticos en un auténtico desafío. Sin embargo, ese es el pan de cada día para los operadores de plataformas y aerogeneradores marítimos tanto en el momento de construir las instalaciones como a la hora de realizar su mantenimiento. Un requisito básico esencial para ejecutar trabajos de cualquier tipo en alta mar es poder determinar siempre la posición de forma precisa. Con la cámara de navegación NAV CAM SUBSEA, Forssea Robotics ofrece un sistema todo en uno destinado a vehículos submarinos para determinar de forma exacta la posición relativa y absoluta de instalaciones subacuáticas. Dicho sistema integra una cámara industrial de IDS Imaging Development Systems GmbH para obtener la visión que necesita.

Aplicación

Las tareas de posicionamiento y medición en instalaciones marítimas son labores muy exigentes. Esto es así cuando se necesita determinar la posición de instalaciones sueltas en alta mar como cuando hay que alinear unos aerogeneradores respecto de otros en un parque eólico, por ejemplo. La precisión es esencial.

Dadas las condiciones ambientales extremas que deben afrontar los equipos utilizados en este entorno, su diseño debe ser lo más sencillo y lo más inteligente posible. La cámara de navegación submarina de Forssea Robotics resuelve esta cuestión utilizando marcadores. Detecta y sigue las marcas colocadas en instalaciones submarinas, como los componentes de la base de las turbinas eólicas, por ejemplo. Sobre esta base calcula su posición relativa y absoluta creando así el punto de partida para la ejecución de trabajos de montaje y prospección. Este método permite determinar la posición exacta de los componentes.

La cámara precalibrada monitoriza las marcas y envía imágenes en tiempo real para su tratamiento en el ordenador integrado. Este, a su vez, reúne la información visual con ayuda de un software especial (V-LOC-System, Visual Localisation System) y genera un mensaje de navegación. Por consiguiente, todos los cálculos se llevan a cabo directamente en el interior de la cámara. Esto evita la transmisión de datos de banda ancha a la parte superior.

La cámara NAV CAM SUBSEA hace las veces de centro de navegación y de control de vehículos submarinos teledirigidos o autónomos
La cámara NAV CAM SUBSEA hace las veces de centro de navegación y de control de vehículos submarinos teledirigidos o autónomos

La NAV CAM SUBSEA ha sido diseñada para el montaje en vehículos submarinos teledirigidos o autónomos (ROV o AUV), que utilizan directamente como centro de control y de navegación. Dispone de un procesador gráfico, de un sensor de presión y de un sistema de navegación interactivo. Así, para los sistemas ROV existentes, es el primer paso para conseguir habilidades autónomas, dado que dispone de inteligencia en tiempo real: V-LOC calcula el curso direccional y la posición de la marca. A continuación el ROV adopta el curso de la cámara, la inclinación y el ángulo de giro. La exactitud XYZ relativa con una separación de 3 m del ROV con respecto al objeto destino es de unos 3 mm. Este valor es de unos 10 - 20 mm en sistemas equivalentes de código abierto. Los marcadores de Forssea cuentan con una vida útil certificada superior a los 25 años y son resistentes a las incrustaciones marinas.

La cámara de navegación también se puede utilizar en el sistema ROV ARGOS, otra solución desarrollada por Forssea Robotics. ARGOS es un ROV ligero e inteligente diseñado para trabajar a profundidades de hasta 500 m. Con unas sencillas modificaciones, el vehículo puede sumergirse hasta los 2000 m de profundidad. Dado que la cámara Forssea utiliza etiquetas de código abierto, el cliente no está limitado a sistemas propietarios. La NAV CAM es totalmente compatible con sensores giroscópicos externos (sensores de velocidad o posición) o con sistemas de medición de arqueo de los buques. También está disponible con un On-Demand-KI-Toolbox para identificar y hacer el seguimiento de objetos sin utilizar marcadores.

La cámara NAV CAM SUBSEA se utiliza por ejemplo en el vehículo teledirigido ROV ARGOS
La cámara NAV CAM SUBSEA se utiliza por ejemplo en el vehículo teledirigido ROV ARGOS

Cámara

El campo de aplicación de la cámara de navegación para vehículos submarinos impone ciertos requisitos también a la cámara industrial que integra, dado que las imágenes de ésta sirven de base para todos los cálculos de posición.

Perspectiva

Las cámaras desarrolladas por Forssea Robotics se utilizan principalmente en la industria submarina. Sin embargo, la empresa está trabajando en una versión "in air" de la tecnología de posicionamiento basada en visión artificial.

La cámara NAV CAM AIR es un centro de control de inclinación y posicionamiento integral de superficie que ha sido diseñado, por ejemplo, para el control de sistemas de soporte de aerogeneradores y de otras instalaciones marítimas. También en este caso todas las imágenes se procesan en tiempo real con el software de la casa con el fin de lograr un posicionamiento exacto.

El tratamiento de imágenes ofrece un amplio abanico de posibilidades de aplicación en tierra, sobre el agua o bajo ésta. Esto facilita cualquier tipo de tarea, las agiliza o simplemente las hace posible. Así, se pueden colocar los aerogeneradores en la posición exacta gracias, en este caso, a la cámara industrial IDS integrada en la NAV CAM SUBSEA. Solo queda esperar a que sople el viento.

 

La cámara NAV CAM AIR es un centro de control de inclinación y posicionamiento integral de superficie
La cámara NAV CAM AIR es un centro de control de inclinación y posicionamiento integral de superficie

GigE uEye CP: Potencia concentrada con función PoE para aplicaciones industriales

Forssea Robotics