R.O.V (Veículo Submarino Remotamente Operado)

R.O.V (Veículo Submarino Remotamente Operado)

Bruno Tadeu Balbino Faccini 1, Cézar Murilo Geronaso de Toledo 2, Douglas Gomes de Souza 3, Paulo Bressan4, Ricardo Sotero da Silva5

Orientador: Prof. Eduardo Cabral.

Co-Orientador: Prof. Nuncio Perrella.

TG-19-2014

1,2,3,4,5 Graduandos do Curso de Engenharia Elétrica da USJT, turma de 2014.

e-mail1: bruno.faccini@uol.com.br; e-mail2: cezarmgt@gmail.com; e-mail3: douglasgomes3@hotmail.com;

e-mail4: pbressan@melling.com;  e-mail5: ricardosotero@terra.com.br.

Resumo – Com base nos famosos robôs subaquáticos que tem conseguido destaque nas áreas de exploração subaquática e de salvamento de vidas, este trabalho visa a montagem de um robô deste tipo para fins de exploração submarina em uma área de pequena e média profundidade. O robô possui três motores brushless (vedados para que não haja infiltração) e uma câmera para monitoramento. Os dados são enviados diretamente a um microcomputador através de um cabo de comunicação (umbilical) pelo qual também são enviados os dados de controle e potência.

Abstract -Based on the famous underwater robots that has been excelled in the areas of underwater exploration and life rescue, this project aims on the assembling of this type of robot, to use in underwater exploration in a small or medium deep range. The robot has three coated brushless motors to prevent water infiltration, and a camera for monitoring. The data is sent directly to a microcomputer through a communication cable (called umbilical) that is also used to send the control data and power.

1. Introdução

1.1. R.O.V

ROV, do inglês remotely operated underwater vehicle, são veículos de exploração subaquática. Muitas vezes eles são confundidos com outros tipos de veículos controlados remotamente, no entanto, ROV é um termo usado normalmente para veículos de exploração subaquática. Esse tipo de veículo vem sido desenvolvido desde os anos 50, onde a marinha britânica usava o ROV “cutlet” para recuperação de torpedos.

[pic 1]

Figura 1.

ROV VideoRay usado para explorações subaquáticas. [7]

Um ROV para exploração subaquática é normalmente um submarino de pequeno porte operado remotamente, equipado com câmera e sensores que auxiliam na exploração. Todos os dados e informações de controle e imagens são enviadas diretamente ao computador por meio de um cabo chamado de “umbilical”. Este cabo é revestido de forma de que não haja infiltração e também para suportar as mudanças das correntes marítimas como é mostrado na figura 2.

[pic 2]

Figura 2. Cabo óptico revestido. [2]

1.3. Objetivos

        Com base nos conhecimentos teóricos adquiridos ao longo do curso, a proposta desse projeto é desenvolver um Veículo Submarino Remotamente Operado (ROV), para exploração subaquática por meio do controle de motores, equipado com uma câmera para a obtenção de imagens em tempo real que é mostrada por meio de uma interface gráfica.

1.4. Responsabilidade Social do Trabalho

 Esse ROV possibilita a exploração e vistoria do habitat subaquático permitindo atender necessidades de diversas áreas como por exemplo a localização e remoção de detritos, entre outros.

1.5. Sustentabilidade

        O ROV não utiliza nenhum tipo de combustível fóssil e não emite ou gera qualquer tipo de resíduo assim, não tem risco de poluir o meio ambiente. Além disso, ele pode ser empregado para auxiliar na remoção de poluentes de pequenas áreas aquáticas, tornando-se um equipamento de extrema utilidade nesse segmento.

2. Metodologia

O desenvolvimento do projeto foi dividido em três partes: estrutura, hardware (eletrônica) e software.

2.1. Estrutura

        A estrutura foi concebida tendo como referência modelos já desenvolvidos, como o Open ROV que é um equipamento fabricado para fins comerciais [3].

A estrutura desenvolvida tem como princípio a utilização de materiais resistentes à corrosão pela água. Nesse projeto foi aplicado o alumínio, por ser um material resistente, leve e maleável.

Para embarcação dos componentes eletrônicos é necessária uma câmara resistente, hermética e com transparência suficiente para a operação da câmera.

No sistema de propulsão foi desenvolvido uma proteção de segurança para as hélices, visando evitar choques e rupturas.

A Fig. 3 apresenta uma prévia da estrutura desenvolvida para o ROV.

[pic 3]

Figura 3. Estrutura

Na Fig. 4 encontra-se o fluxograma que descreve a sequência de montagem da estrutura do ROV.

[pic 4]

Figura 4. Fluxograma da estrutura

2.1.1. Vedação

Para o sistema de vedação da câmara foram desenvolvidos tampões de alumínio, anéis o-rings e tirantes com sistema de pressão, como demonstrado na figura 5.

No acesso dos cabos à câmara foram adaptados niples aos tampões e selados com adesivo epóxi.

[pic 5][pic 6]

Figura 5. Vedação

2.1.2. Tubo de Acrílico

O tubo de acrílico utilizado no projeto da câmara foi de 150x200mm. Dessa forma se fez possível agregar toda a eletrônica através de uma divisória, separando em duas partes: frontal (contendo a câmera e o sensor de umidade) e traseira (contendo o controlador, DAQ, sensores e os driver dos três motores).

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