Advanced underwater vehicle manipulation through real-time motion planning

dc.contributor
Universitat de Girona. Departament d'Arquitectura i Tecnologia de Computadors
dc.contributor.author
Youakim Isaac, Dina Nagui
dc.date.accessioned
2019-11-19T13:05:20Z
dc.date.available
2019-11-19T13:05:20Z
dc.date.issued
2019-06-21
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/10803/667910
dc.description.abstract
A key challenge in autonomous mobile manipulation is the ability to determine in real-time how to safely execute complex tasks when placed in an unknown world. In response to those arising needs in the underwater domain, this thesis focused on investigating the use of Motion Planning to increase the autonomy of I-AUVs. we initially present a modeling and integration of our I-AUV through MoveIt! framework, in the presence of virtual obstacles. Then, we performed a deep analysis of the state of the art motion planning techniques. Later, we identified planner specifications for underwater intervention: Real-Time response for a high DOF system, Consistency, Efficient trajectories in terms of safety, and system loose coupling. As a consequence, we propose a new motion planning algorithm under the umbrella of search-based method, that exploits the loose coupling nature of an I-AUV while generating consistent, efficient, and safe trajectories in unknown environments. The proposed algorithm has been validated both in simulation and in a water tank
en_US
dc.description.abstract
La 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
en_US
dc.format.extent
112 p.
en_US
dc.format.mimetype
application/pdf
dc.language.iso
eng
en_US
dc.publisher
Universitat de Girona
dc.rights.license
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.uri
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
*
dc.source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.subject
Underwater robotics
en_US
dc.subject
Robòtica submarina
en_US
dc.subject
Robótica submarina
en_US
dc.subject
Autonomous underwater vehicles
en_US
dc.subject
Vehicles autònoms submarins
en_US
dc.subject
Vehículos autónomos submarinos
en_US
dc.subject
Intervention AUV
en_US
dc.subject
Intervenció submarina
en_US
dc.subject
Intervención submarina
en_US
dc.subject
Motion planning
en_US
dc.subject
Planificació de moviment
en_US
dc.subject
Planificación de movimiento
en_US
dc.subject
Search based planning
en_US
dc.subject
Planificació basada en la cerca
en_US
dc.subject
Planificación basada en la búsqueda
en_US
dc.subject
Unknown environment
en_US
dc.subject
Entorn desconegut
en_US
dc.subject
Entorno desconocido
en_US
dc.subject
Mobile manipulation
en_US
dc.subject
Manipulació mòbil
en_US
dc.subject
Manipulación móvil
en_US
dc.title
Advanced underwater vehicle manipulation through real-time motion planning
en_US
dc.type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.subject.udc
004
en_US
dc.subject.udc
62
en_US
dc.subject.udc
68
en_US
dc.contributor.director
Ridao Rodríguez, Pere
dc.embargo.terms
cap
en_US
dc.rights.accessLevel
info:eu-repo/semantics/openAccess


Documentos

tdyv_20190621.pdf

5.360Mb PDF

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)