Autonom teknologi for IMR operasjoner i havbruk

PhD-kandidat: Bent Oddvar Arnesen Haugaløkken

Veiledere:

Professor Ingrid Schjølberg (NTNU)
Professor Ingrid B. Utne (NTNU)

Periode: Q3 2016 – Q3 2019


Dette doktorgradsarbeidet fokuserer på måter å utvikle autonom teknologi for operasjoner som inspeksjon, vedlikehold og reparasjon i havbruk. Hovedsakelig gjelder dette bruk av undervannsroboter og annet utstyr som er lavkost og som kan brukes på innsiden av en tradisjonell fiskemerd.

Utfordringene er mange innen inspeksjon, vedlikehold og reparasjon i og utenfor tradisjonelle fiskemerder i havbruk. Blant utfordringene er hull i nettstrukturen, som kan lede til rømning i stor skala. En av årsakene til at nota blir slitt kan være at det oppstår hull er vaskeoperasjoner av nota. Inspeksjon av nota er derfor påkrevd etter hver vaskeoperasjon. Felles for slike operasjonene er at de må utføres periodisk, og er dermed utmerkede kandidater for mere automatisering.

Undervannsfarkoster kan utføre autonom inspeksjon. Dersom farkosten er utstyrt med en robotarm er den også i stand til å utføre små vedlikeholds- og reparasjonsoperasjoner.

Dette doktorgradsarbeidet forsøker å vise hvordan en liten observasjonsklasse ROV kan benyttes til å utføre enkle vedlikeholdsoppgaver. Det er utviklet styringsstrategier som muliggjør at farkosten kan holdes stødig selv under svake strømmer.

Videre arbeid vil ta for seg autonom griping av objekter i vannsøylen vha. et kamera som monteres ved griperen til robotarmen. Forsøk er planlagt der objekter forsøkes gjenkjent vha. ulike metoder. Disse metodene omfatter hovedsakelig object detection (modeller som er trent med maskinlæring), strekkoder, farge og kant-detektorer.

Haugaløkken, Bent Oddvar Arnesen; Jørgensen, Erlend Kvinge; Schjølberg, Ingrid. (2018) Experimental Validation of End-Effector Stabilization for Underwater Vehicle-Manipulator Systems in Subsea Operations. Robotics and Autonomous Systems. vol. 109.

Eidsvik, Ole Alexander; Haugaløkken, Bent Oddvar Arnesen; Schjølberg, Ingrid. (2018) SeaArm – A Subsea Multi-Degree of Freedom Manipulator for Small Observation Class Remotely Operated Vehicles. European Control Conference 2018 Limassol, Cyprus.

Haugaløkken, Bent Oddvar Arnesen; Sandøy, Stian Skaalvik; Schjølberg, Ingrid; Alfredsen, Jo Arve; Utne, Ingrid Bouwer. (2018) Probabilistic Localization and Mapping of Flexible Underwater Structures using Octomap. European Control Conference 2018 Limassol, Cyprus.

Arnesen, Bent Oddvar; Lekkas, Anastasios M.; Schjølberg, Ingrid. (2017) 3D Path Following and Tracking for an Inspection Class ROV. ASME 2017 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering – Volume 7A: Ocean Engineering.