Dissertations / Theses on the topic 'Underwater robotics'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Underwater robotics.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Andresen, Simen. "Underwater Robotics : control of marine manipulator-vehicle systems." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for teknisk kybernetikk, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-25875.
Full textLudwig, Peter M. "Formation control for multi-vehicle robotic minesweeping." Thesis, Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 2000. http://handle.dtic.mil/100.2/ADA380324.
Full textSarafis, Ilias Thoma. "Electrically driven underwater manipulator for remote operated vehicles." Thesis, University of Liverpool, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.262585.
Full textPérez, Soler Javier. "Visibility in underwater robotics: Benchmarking and single image dehazing." Doctoral thesis, Universitat Jaume I, 2017. http://hdl.handle.net/10803/432778.
Full textUna de las dificultades más grandes de la robótica autónoma submarina es lidiar con la falta de visibilidad en imágenes submarinas. La transmisión de la luz en el agua degrada las imágenes dificultando el reconocimiento de objetos y en consecuencia la intervención. Ésta tesis se centra en el análisis del impacto de la degradación de las imágenes submarinas en algoritmos de visión a través de benchmarking, desarrollando un entorno de trabajo en la nube que permite analizar los resultados bajo diferentes condiciones. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos con este entorno, se proponen métodos basados en técnicas de aprendizaje profundo para mitigar el impacto de la degradación de las imágenes en tiempo real introduciendo un paso previo que permita recuperar los colores originales.
Marut, Kenneth Joseph. "Underwater Robotic Propulsors Inspired by Jetting Jellyfish." Thesis, Virginia Tech, 2014. http://hdl.handle.net/10919/64199.
Full textMaster of Science
Nicholson, John W. "Autonomous optimal rendezvous of underwater vehicles." Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 2004. http://library.nps.navy.mil/uhtbin/hyperion/04Sep%5FNicholson.pdf.
Full textEl-Fakdi, Sencianes Andrés. "Gradient-based reinforcement learning techniques for underwater robotics behavior learning." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2011. http://hdl.handle.net/10803/7610.
Full textA considerable interest has arisen around Autonomous Underwater Vehicle (AUV) applications. AUVs are very useful because of their size and their independence from human operators. However, comparison with humans in terms of efficiency and flexibility is often unequal. The development of autonomous control systems able to deal with such issues becomes a priority. The use of AUVs for covering large unknown dynamic underwater areas is a very complex problem, mainly when the AUV is required to react in real time to unpredictable changes in the environment. This thesis is concerned with the field of AUVs and the problem of action-decision. The methodology chosen to solve this problem is Reinforcement Learning (RL). The work presented here focuses on the study and development of RL-based behaviors and their application to AUVs in real robotic tasks. The principal contribution of this thesis is the application of different RL techniques for autonomy improvement of an AUV, with the final purpose of demonstrating the feasibility of learning algorithms to help AUVs perform autonomous tasks. In RL, the robot tries to maximize a scalar evaluation obtained as a result of its interaction with the environment with the aim of finding an optimal policy to map the state of the environment to an action which in turn will maximize the accumulated future rewards. Thus, this dissertation is based on the principals of RL theory, surveying the two main classes of RL algorithms: Value Function (VF)-based methods and Policy Gradient (PG)-based techniques. A particular class of algorithms, Actor-Critic methods, born of the combination of PG algorithms with VF methods, is used for the final experimental results of this thesis: a real underwater task in which the underwater robot Ictineu AUV learns to perform an autonomous cable tracking task.
Nawrot, Michael T. "Conceptual design of a thrust-vectoring tailcone for underwater robotics." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2012. http://hdl.handle.net/1721.1/75671.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (p. 66-67).
Thrust-vectoring on Autonomous Underwater Vehicles is an appealing directional-control solution because it improves turning radius capabilities. Unfortunately, thrust-vectoring requires the entire propulsion system be articulated in two degrees of freedom. Consequently, substantial internal volume must be utilized for this system, reducing payload and battery capacity. To combat this problem, an alternative thrust-vectoring system is desired for an existing vehicle. A number of alternative design strategies and concepts are explored herein. One design concept is then chosen and feasibility calculations are performed. Analysis of hydrodynamic loading, actuators, bearings, and structural components is conducted. The design is then reviewed and improvements are suggested.
by Michael T. Nawrot.
S.B.
Lewis, Amy Jeannette. "Surveying Underwater Shipwrecks with Probabilistic Roadmaps." DigitalCommons@CalPoly, 2019. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/2059.
Full textTena, Ruiz Ioseba Joaquin. "Enhanced concurrent mapping and localisation using forward-looking sonar." Thesis, Heriot-Watt University, 2001. http://hdl.handle.net/10399/503.
Full textBudd, Johnathan. "SEATURTLE: Sustained Engagement Autonomous Tracking of Underwater RepTiLEs." Thesis, Harvard University, 2015. http://nrs.harvard.edu/urn-3:HUL.InstRepos:14398555.
Full textKodogiannis, Vassilios S. "Neural network techniques for modelling and learning control of an underwater robotic vehicle." Thesis, University of Liverpool, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.240643.
Full textMarco, Rider Jaime. "Optical communication with underwater snake robots : Design and implementation of an underwater wireless optical communication system." Thesis, Mittuniversitetet, Institutionen för elektronikkonstruktion, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-37803.
Full textPlakas, Konstantinos. "Video sequence analysis for subsea robotics." Thesis, Heriot-Watt University, 2001. http://hdl.handle.net/10399/1186.
Full textBewley, Michael Stuart. "Hierarchical Classification of Scientific Taxonomies with Autonomous Underwater Vehicles." Thesis, The University of Sydney, 2015. http://hdl.handle.net/2123/14511.
Full textTunuguntla, Sai S. "On Finding the Location of an Underwater Mobile Robot Using Optimization Techniques." Thesis, Virginia Tech, 1998. http://hdl.handle.net/10919/36822.
Full textMaster of Science
Yuen, Nicholas Y. "Communication on limited-mobility underwater sensor networks." Scholarly Commons, 2013. https://scholarlycommons.pacific.edu/uop_etds/232.
Full textGarcía, Sánchez Juan Carlos. "Towards a predictive interface for the specification of intervention tasks in underwater robotics." Doctoral thesis, Universitat Jaume I, 2021. http://dx.doi.org/10.6035/14101.2021.93456.
Full textLos robots desempeñan un papel fundamental en nuestra vida cotidiana, realizando tareas tan diversas como mantenimiento, vigilancia, exploración en entornos hostiles u operaciones de búsqueda y rescate. De entre todos los entornos donde actúan, el submarino es uno de los que más ha aumentado su actividad. Los tipos de robots utilizados son: ROVs, AUVs y HROVs. Existe un problema común a los tres: la interacción hombre-robot presenta diversas deficiencias y el usuario sigue jugando un papel central desde el punto de vista de la toma de decisiones. La presente tesis está centrada en la investigación relacionada con la interacción hombre-robot: el uso de algoritmos para asistir al usuario durante la especificación de la misión (haciendo que la interfaz de usuario sea fácil de usar), la exploración de una interfaz multimodal y la propuesta de una arquitectura de control del robot (permitiendo cambiar desde autónomo a teleoperado, o viceversa).
Programa de Doctorat en Informàtica
McVicker, William D. "Mapping and Visualizing Ancient Water Storage Systems with an ROV -- An Approach Based on Fusing Stationary Scans within a Particle Filter." DigitalCommons@CalPoly, 2012. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/885.
Full textFinbow, Maximillian. "The dynamic modelling and development of a controller for a general purpose remotely operated underwater vehicle." Master's thesis, University of Cape Town, 2016. http://hdl.handle.net/11427/20538.
Full textMaalouf, Divine. "Contribution to nonlinear adaptive control of low inertia underwater robots." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20196/document.
Full textUnderwater vehicles have gained an increased interest in the last decades given the multiple tasks they can accomplish in various fields, ranging from scientific to industrial and military applications. In this thesis, we are particularly interested in the category of vehicles having a high power to weight ratio. Different challenges in autonomous control of such highly unstable systems arise from the inherent nonlinearities and the time varyingbehavior of their dynamics. These challenges can be increased by the low inertia of this class of vehicles combined with their powerful actuation. A self tuning controller is therefore required in order to avoid any performance degradation during a specific mission. The closed-loop system is expected to compensate for different kinds of disturbances or changes in the model parameters. To solve this problem, we propose in this work the design,analysis and experimental validation of different control schemes on an underwater vehicle. Classical methods are initially proposed, namely the PID controller and the nonlinear adaptive state feedback (NASF) one, followed by two more advanced schemes based on the recently developed L1 adaptive controller. This last method stands out among the other developed ones in its particular architecture where robustness and adaptation are decoupled. In this thesis, the original L1 adaptive controller has been designed and successfullyvalidated then an extended version of it is proposed in order to deal with the observed time lags occurring in presence of a varying reference trajectory. The stability of this latter controller is then analysed and real-time experimental results for different operating conditions are presented and discussed for each proposed controller, assessing their performance and robustness
Reis, Gregory M. "Augmented Terrain-Based Navigation to Enable Persistent Autonomy for Underwater Vehicles in GPS-Denied Environments." FIU Digital Commons, 2018. https://digitalcommons.fiu.edu/etd/3736.
Full textSmart, Royce Raymond, and roycesmart@hotmail com. "Evolutionary Control of Autonomous Underwater Vehicles." RMIT University. Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering, 2009. http://adt.lib.rmit.edu.au/adt/public/adt-VIT20090331.143104.
Full textVidal, Garcia Eduard. "Online 3D view planning for autonomous underwater exploration." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2019. http://hdl.handle.net/10803/668814.
Full textEls robots autònoms submarins s'utilitzen actualment en moltes aplicacions. Una d'elles és el mapeig d'una zona concreta de l'oceà. Quan el robot ha de cobrir la zona d'interès sense utilitzar informaciò prèvia sobre l'entorn a mapejar, s'utilitzen algorismes d'exploració robòtica. Aquesta tesi desenvolupa un algorisme d'exploració robòtica per a robots autònoms submarins. L'algorisme proposat permet explorar un entorn 2D o 3D en la seva totalitat, utilitzant sensors acústics, com per exemple un sonar perfilador o multifeix, i càmeres òptiques. La validesa de l'algorisme es demostra en experiments portats a terme a diferents entorns de la costa catalana, utilitzant múltiples vehicles i múltiples sensors
Andersson, Adam. "Range Gated Viewing with Underwater Camera." Thesis, Linköping University, Department of Electrical Engineering, 2005. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-4244.
Full textThe purpose of this master thesis, performed at FOI, was to evaluate a range gated underwater camera, for the application identification of bottom objects. The master thesis was supported by FMV within the framework of “arbetsorder Systemstöd minjakt (Jan Andersson, KC Vapen)”. The central part has been field trials, which have been performed in both turbid and clear water. Conclusions about the performance of the camera system have been done, based on resolution and contrast measurements during the field trials. Laboratory testing has also been done to measure system specific parameters, such as the effective gate profile and camera gate distances.
The field trials shows that images can be acquired at significantly longer distances with the tested gated camera, compared to a conventional video camera. The distance where the target can be detected is increased by a factor of 2. For images suitable for mine identification, the increase is about 1.3. However, studies of the performance of other range gated systems shows that the increase in range for mine identification can be about 1.6. Gated viewing has also been compared to other technical solutions for underwater imaging.
Norström, Christer. "Underwater 3-D imaging with laser triangulation." Thesis, Linköping University, Department of Electrical Engineering, 2006. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-6125.
Full textThe objective of this master thesis was to study the performance of an active triangulation system for 3-D imaging in underwater applications. Structured light from a 20 mW laser and a conventional video camera was used to collect data for generation of 3-D images. Different techniques to locate the laser line and transform it into spatial coordinates were developed and evaluated. A field- and a laboratory trial were performed.
From the trials we can conclude that the distance resolution is much higher than the lateral- and longitudinal resolution. The lateral resolution can be improved either by using a high frame rate camera or simply by using a low scanning speed. It is possible to obtain a range resolution of less than a millimeter. The maximum range of vision was 5 meters under water measured on a white target and 3 meters for a black target in clear sea water. These results are however dependent on environmental and system parameters such as laser power, laser beam divergence and water turbidity. A higher laser power would for example increase the maximum range.
Sfard, Nathan. "Towards Autonomous Localization of an Underwater Drone." DigitalCommons@CalPoly, 2018. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/1866.
Full textManii, Esfandiar. "AUTONOMOUS TRACKING AND FOLLOWING OF SHARKS WITH AN AUTONOMOUS UNDERWATER VEHICLE." DigitalCommons@CalPoly, 2012. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/729.
Full textDoolittle, Daniel Foster. "Automated Fish Species Classification using Artificial Neural Networks and Autonomous Underwater Vehicles." W&M ScholarWorks, 2003. https://scholarworks.wm.edu/etd/1539617813.
Full textTörnblom, Nils. "Underwater 3D Surface Scanning using Structured Light." Thesis, Uppsala universitet, Centrum för bildanalys, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-138205.
Full textCarreras, Pérez Marc. "A proposal of a behavior-based control architecture with reinforcement learning for an autonomous underwater robot." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2003. http://hdl.handle.net/10803/7718.
Full textEn una primera part, la tesis es centra en el disseny d'una arquitectura de control que ha de permetre l'assoliment d'una missió prèviament definida. En particular, la tesis proposa l'ús de les arquitectures de control basades en comportaments per a l'assoliment de cada una de les tasques que composen la totalitat de la missió. Una arquitectura d'aquest tipus està formada per un conjunt independent de comportaments, els quals representen diferents intencions del robot (ex.: "anar a una posició", "evitar obstacles",...). Es presenta una recerca bibliogràfica sobre aquest camp i alhora es mostren els resultats d'aplicar quatre de les arquitectures basades en comportaments més representatives a una tasca concreta. De l'anàlisi dels resultats se'n deriva que un dels factors que més influeixen en el rendiment d'aquestes arquitectures, és la metodologia emprada per coordinar les respostes dels comportaments. Per una banda, la coordinació competitiva és aquella en que només un dels comportaments controla el robot. Per altra banda, en la coordinació cooperativa el control del robot és realitza a partir d'una fusió de totes les respostes dels comportaments actius. La tesis, proposa un esquema híbrid d'arquitectura capaç de beneficiar-se dels principals avantatges d'ambdues metodologies.
En una segona part, la tesis proposa la utilització de l'aprenentatge per reforç per aprendre l'estructura interna dels comportaments. Aquest tipus d'aprenentatge és adequat per entorns desconeguts i el procés d'aprenentatge es realitza al mateix temps que el robot està explorant l'entorn. La tesis presenta també un estat de l'art d'aquest camp, en el que es detallen els principals problemes que apareixen en utilitzar els algoritmes d'aprenentatge per reforç en aplicacions reals, com la robòtica. El problema de la generalització és un dels que més influeix i consisteix en permetre l'ús de variables continues sense augmentar substancialment el temps de convergència. Després de descriure breument les principals metodologies per generalitzar, la tesis proposa l'ús d'una xarxa neural combinada amb l'algoritme d'aprenentatge per reforç Q_learning. Aquesta combinació proporciona una gran capacitat de generalització i una molt bona disposició per aprendre en tasques de robòtica amb exigències de temps real. No obstant, les xarxes neurals són aproximadors de funcions no-locals, el que significa que en treballar amb un conjunt de dades no homogeni es produeix una interferència: aprendre en un subconjunt de l'espai significa desaprendre en la resta de l'espai. El problema de la interferència afecta de manera directa en robòtica, ja que l'exploració de l'espai es realitza sempre localment. L'algoritme proposat en la tesi té en compte aquest problema i manté una base de dades representativa de totes les zones explorades. Així doncs, totes les mostres de la base de dades s'utilitzen per actualitzar la xarxa neural, i per tant, l'aprenentatge és homogeni.
Finalment, la tesi presenta els resultats obtinguts amb la arquitectura de control basada en comportaments i l'algoritme d'aprenentatge per reforç. Els experiments es realitzen amb el robot URIS, desenvolupat a la Universitat de Girona, i el comportament après és el seguiment d'un objecte mitjançant visió per computador. La tesi detalla tots els dispositius desenvolupats pels experiments així com les característiques del propi robot submarí. Els resultats obtinguts demostren la idoneïtat de les propostes en permetre l'aprenentatge del comportament en temps real. En un segon apartat de resultats es demostra la capacitat de generalització de l'algoritme d'aprenentatge mitjançant el "benchmark" del "cotxe i la muntanya". Els resultats obtinguts en aquest problema milloren els resultats d'altres metodologies, demostrant la millor capacitat de generalització de les xarxes neurals.
Boardman, Michael Jay. "Multiple Robot Boundary Tracking with Phase and Workload Balancing." DigitalCommons@CalPoly, 2010. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/360.
Full textKim, Andrew Y. "A Comparative Study of Feature Detection Methods for AUV Localization." DigitalCommons@CalPoly, 2018. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/1852.
Full textDI, VITO Daniele. "Planning and Control of Underwater Vehicle-Manipulator Systems." Doctoral thesis, Università degli studi di Cassino, 2020. http://hdl.handle.net/11580/75128.
Full textCarrera, Viñas Arnau. "Robot learning applied to autonomous underwater vehicles for intervention tasks." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2017. http://hdl.handle.net/10803/450868.
Full textDurant les últimes dècades ha augmentat l’interès en la utilització de Vehicles Autònoms Submarins (AUVs) per realitzar tasques submarines. En aquesta tesis s’ha desenvolupat un marc de treball (framework) per a realitzar intervencions submarines amb AUVs basat en un algorisme d’Aprenentatge per Demostració (LbD). Aquest algorisme permet a l’usuari del robot transferir el seu coneixement al vehicle d’intervenció d’una forma natural. El framework desenvolupat s’ha ajustat a les característiques del GIRONA 500 AUV, amb l’objectiu de que pugui girar vàlvules submarines en diverses condicions. El GIRONA 500 s’ha equipat amb un braç robòtic i un element terminal personalitzat. Al llarg de tota la tesis s’ha utilitzat com entorn de desenvolupament un tanc d’aigua amb una recreació d’un escenari d’intervenció subaquàtic on s’han de girar determinades vàlvules d’un panell. El grau de dificultat de la tasca s’ha incrementat de forma gradual, per tal de poder provar les noves millores
Ferrera, Maxime. "Monocular Visual-Inertial-Pressure fusion for Underwater localization and 3D mapping." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS089.
Full textThis thesis addresses the problem of real-time 3D localization and mapping in underwater environments.In the underwater archaeology field, Remotely Operated Vehicles (ROVs) are used to conduct deep-seasurveys and excavations. Providing both accurate localization and mapping information in real-time iscrucial for manual or automated piloting of the robots. While many localization solutions already existfor underwater robots, most of them rely on very accurate sensors, such as Doppler velocity logs or fiberoptic gyroscopes, which are very expensive and may be too bulky for small ROVs. Acoustic positioningsystems are also commonly used for underwater positioning, but they provide low frequencymeasurements, with limited accuracy.In this thesis, we study the use of low-cost sensors for accurate underwater localization. Our studyinvestigates the use of a monocular camera, a pressure sensor and a low-cost MEMS-IMU as the onlymeans of performing localization and mapping in the context of underwater archaeology.We have conducted an evaluation of different features tracking methods on images affected by typicaldisturbances met in an underwater context. From the results obtained with this evaluation, we havedeveloped a monocular Visual SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) method, robust to thespecific disturbances of underwater environments. Then, we propose an extension of this method totightly integrate the measurements of a pressure sensor and an IMU in the SLAM algorithm. The finalmethod provides a very accurate localization and runs in real-time. In addition, an online dense 3Dreconstruction module, compliant with a monocular setup, is also proposed. Two lightweight and compactprototypes of this system have been designed and used to record datasets that have been publiclyreleased. Furthermore, these prototypes have been successfully used to test and validate the proposedlocalization and mapping algorithms in real-case scenarios
Voisin-Denoual, Maxime. "Monocular Visual Odometry for Underwater Navigation : An examination of the performance of two methods." Thesis, KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-229907.
Full textDenna uppsats undersöker två metoder för monokulär visuell odometri, FAST + KLT och ORBSLAM2, i det särskilda fallet av miljöer under vatten. Detta görs genom att implementera och testa metoderna på olika undervattensdataset. Resultaten för FAST + KLT ger inget stöd för att metoden skulle vara effektiv i undervattensmiljöer. Resultaten för ORBSLAM2, däremot, indikerar att denna metod kan prestera bra om den justeras på rätt sätt och får bra kamerakalibrering. Samtidigt återstår dock utmaningar relaterade till exempelvis miljöer med sandbottnar och uppskattning av skala i monokulära setups. Slutsatsen är därför att ORBSLAM2 är den mest lovande metoden av de två testade för monokulär visuell odometri under vatten.
Palmer, Jacob N. "Radio propagation analysis for improved UAV data muling of surfaced underwater sensor nodes." Scholarly Commons, 2015. https://scholarlycommons.pacific.edu/uop_etds/218.
Full textHurtós, Vilarnau Natàlia. "Forward-looking sonar mosaicing for underwater environments." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/285086.
Full textFreqüentment, les operacions amb vehicles en entorns submarins estan condicionades a la visibilitat de l’aigua. En aquesta tesi, proposem un sistema complet per a la construcció de mapes subaquàtics adaptat a les característiques dels sonars de visió frontal, per tal de construir mosaics d’imatges acústiques independentment de la visibilitat de l’aigua. La solució proposada permet la generació de mapes que involucren moviments roto-translacionals i múltiples transectes, és adequada per un ampli ventall d’escenaris i permet la generació de mosaics tant en mode post-processat com en temps real. Proposem un nou mètode per al registre d'imatges d'aquest tipus de sonar, així com també solucions per a dur a terme l'alineament global de les imatges al llarg d'una trajectòria i per a fusionar les imatges en un mosaic acústic. Per tal de validar el funcionament de tot el sistema es presenten experiments demonstrant resultats satisfactòris en el marc d'aplicacions reals.
Galceran, Yebenes Enric. "Coverage path planning for autonomous underwater vehicles." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/133832.
Full textAquesta tesi proposa nous mètodes per generar camins lliures de col·lisions per a vehicles submarins autònoms que permeten cobrir una àrea del fons de l'oceà usant els sensors del vehicle, tasca coneguda com a planificació de camins de cobertura. Primer, proposem un mètode de planificació de camins de cobertura per a planificar missions en un espai 2D a una altitud segura, proporcionant una manera fonamentada de tenir en compte obstacles en la planificació de missions per a vehicles submarins autònoms. L'avantatge principal del mètode proposat és que minimitza la cobertura redundant sorgida quan el vehicle navega a profunditat constant, obtenint camins més curts com a resultat. Segon, presentem un mètode per tenir en compte la incertesa de les estimacions de posició del vehicle durant la planificació de missions 2D. Aquest mètode minimitza la incertesa induïda pel camí i genera mapes més acurats del fons oceànic com a resultat. Tercer, presentem un mètode de planificació de camins de cobertura adequat per inspeccionar àrees del fons oceànic amb estructures 3D. Els camins de cobertura resultants permeten tasques que requereixen proximitat al fons i permeten una completa percepció 3D de les estructures d'interès. A més, a diferència de la majoria dels mètodes existents, proporcionem dues tècniques per adaptar els camins planificats en temps real utilitzant informació sensorial adquirida durant la missió, per contra de planificar només abans de l'execució de la missió i confiar en la poc realista assumpció d'una execució idealitzada del camí per part del vehicle. Els mètodes proposats han estat validats en simulació i en experiments amb un vehicle submarí autònom real
Sosnowski, Stefan Georg [Verfasser], Kolja [Akademischer Betreuer] Kühnlenz, and Sandra [Akademischer Betreuer] Hirche. "Advances in Social and Underwater Robotics through Biomimetic Design / Stefan Georg Sosnowski. Gutachter: Kolja Kühnlenz ; Sandra Hirche. Betreuer: Kolja Kühnlenz." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2013. http://d-nb.info/1047185334/34.
Full textPalomer, Vila Albert. "3D underwater SLAM using sonar and laser sensors." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2018. http://hdl.handle.net/10803/665536.
Full textAquesta tesi presenta el desenvolupament d’un algorisme de SLAM utilitzant una sonda acústica multifeix, el desenvolupament d’un sensor d’escaneig làser per percepció 3D online i la aplicació d’aquest sensor en dos tasques submarines: inspecció i intervenció. L’algorisme de SLAM amb sonda acústica introdueix un nou mètode de registre probabilístic 3D. Els resultats d’aquest es fan servir com a actualitzacions d’un filtre estès de Kalman on s’estima la posició dels diferents submapes. La tesi presenta tant el modelat com el calibratge del nou escàner làser submarí. Aquest sensor incrementa, respecte el sensor acústic i els escàners làsers de l’estat de l’art, la resolució, precisió i freqüència d’escaneig 3D. Finalment aquest sensor s’utilitza en la inspecció, fent servir SLAM, d’una estructura submarina, i en la manipulació en un experiment de planificació de trajectòria en un entorn desconegut i en un d’agafar un objecte del fons del tanc d’aigua
Bosch, Alay Josep. "Underwater navigation and mapping with an omnidirecional optical sensor." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2018. http://hdl.handle.net/10803/664260.
Full textDurant l'última dècada s'ha despertat un interès creixent per a la visió omnidireccional en l'àmbit de la visió per computador. Tot i això, l'ús de càmeres omnidireccionals submarines encara és molt limitat. En aquesta tesi doctoral hem creat un recurs de referència per al disseny, calibratge i ús de càmeres omnidireccionals submarines de tipus multi-càmera. El primer problema que tractem és el seu disseny i calibratge. Després ens centrem en l'estudi d’estratègies de combinació d'imatges per tal de generar imatges panoràmiques partint de múltiples imatges capturades per diferents càmeres. Finalment, ens centrem en les aplicacions potencials de les càmeres omnidireccionals submarines. Primer, explorem els prometedors usos de les càmeres per tal de crear experiències virtuals immersives. Després, demostrem les capacitats de les càmeres omnidireccionals com a sensors complementaris per a la navegació de robots. Per tal de validar tots els algoritmes presentats s'han dissenyat dues càmeres omnidireccionals i s'han realitzat múltiples experiments.
Smith, Ryan N. "Geometric Control Theory and its Application to Underwater Vehicles." Thesis, University of Hawaii at Manoa, 2008. https://eprints.qut.edu.au/40141/1/40141.pdf.
Full textBays, Matthew Jason. "Stochastic Motion Planning for Applications in Subsea Survey and Area Protection." Diss., Virginia Tech, 2012. http://hdl.handle.net/10919/26763.
Full textPh. D.
Bender, Asher. "Autonomous Exploration of Large-Scale Natural Environments." Thesis, The University of Sydney, 2013. http://hdl.handle.net/2123/9450.
Full textPrados, Gutiérrez Ricard. "Image blending techniques and their application in underwater mosaicing." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2013. http://hdl.handle.net/10803/111333.
Full textLa unió de diverses imatges d’una mateixa escena en una d’única i més gran és coneguda com a foto-mosaic. Malauradament, els límits de les imatges són habitualment perceptibles, degut a imprecisions en els registres fotomètric i geomètric. La fusió d'imatges és l'etapa del procés d'unió a la qual aquests artefactes són minimitzats. Els colls d'ampolla en el processament i la manca d'eines específiques pel tractament del medi han restringint els foto-mosaics submarins a àrees reduïdes, malgrat que els estudis actuals poden cobrir centenars de milers de m2. . La producció d'aquests mosaics és complexa donada la naturalesa del medi subaquàtic i les condicions d'adquisició de les imatges. Aquesta tesi proposa estratègies i solucions per afrontar el problema de la generació de foto-mosaics submarins de grans dimensions (Giga-mosaics), i presenta contribucions en les etapes de preprocessament, realçat i fusió d’imatges, donant lloc a una qualitat visual millorada del foto-mosaic final
Leborne, François. "Contributions à la commande de bras manipulateurs de robot sous-marin pour la manipulation à grande profondeur d'échantillons biologiques déformables." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS044/document.
Full textThe research carried out in the scope of this doctorate degree aims to develop innovative techniques to improve the collection of biological and mineral samples underwater using robotic manipulators. The end goal is to enhance the handling by robotic means in order to maximise sample quality provided to marine scientists. The proposed techniques are based on an in-depth analysis of the robotic arm actuators used in most recent underwater intervention vehicles, in order to improve the accuracy of the positionning of the tools held by the manipulator arms. An instrumented tool has also been developed with the aim to measure the reaction forces and adapt the interaction between the arm's end-effector and its environment to improve samples handling. These methods and the other contributions described in this thesis have been experimentally validated using Ifremer's hybrid-ROV Ariane equipped with two electrically actuated heterogeneous robotic arms
Mallios, Angelos. "Sonar scan matching for simultaneous localization and mapping in confined underwater environments." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/134727.
Full textAquesta tesis presenta el desenvolupament d’un algoritme de localització i mapeig per un vehicle submarí autònom (AUV). L’algoritme es basa en tècniques probabilístiques de scan matching utilitzant scans de sonar dins un sistema de localització i construcció simultània de mapes (SLAM) basat en posició
Youakim, Isaac Dina Nagui. "Advanced underwater vehicle manipulation through real-time motion planning." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2019. http://hdl.handle.net/10803/667910.
Full textLa capacitat de decidir en temps real com executar de manera segura uns tasca complexa en un entorn desconegut és un repte clau en la manipulació mòbil autònoma. Per abordar-ho, s'utilitzen habitualment tècniques de Planificació de Moviment tant en robots terrestres, mentre la seva aplicació a l'àmbit submarí roman inexplorada. Aquesta tesi doctoral avança l’estat de l’art investigant l'ús dels mètodes de Planificació de Moviment per augmentar l'autonomia dels I-AUVs per aplicacions d'Inspecció, Manteniment i Reparació executades en entorns desconeguts. A través del nostre treball, presentem la modelització i integració del nostre I-AUV en MoveIt!. Amb l’objectiu de fonamentar científicament l'elecció del mètode de Planificació de Moviment apropiat al nostre problema, s’ha dut a terme un anàlisi comparatiu de l'estat de l'art. L’anàlisi dels resultats ens ha permès establir les guies per a l'elecció de la tècnica més apropiada a les nostres necessitats. Posteriorment, s'han identificat les especificacions desitjades pels planificadors en aplicacions d’intervenció submarina: Resposta a temps real d'un sistema amb un elevat nombre de graus de llibertat, Consistència Generació de trajectòries eficients en termes de seguretat, així com l’ús de sistemes dèbilment acoblats. A partir dels resultats de l’anàlisi, es proposa un nou algoritme de planificació de moviment, dintre de la família dels mètodes de cerca, que explota l'acoblament dèbil entre el manipulador i el vehicle, generant, al mateix temps, trajectòries consistents, eficients i segures en entorns desconeguts