Vaimos - Vaimos

Der autonome Segelbootroboter Vaimos

Vaimos (Voilier Autonome Instrumenté pour Mesures Océanographiques de Surface) ist ein autonomes Segelboot mit eingebetteten Instrumenten für Messungen der Meeresoberfläche.

Ziel ist es, Messungen an der Meeresoberfläche zu sammeln. Dieser Roboter ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen ENSTA Bretagne und IFREMER . ENSTA-Bretagne (OSM-Team) entwickelt Steuerungsalgorithmen und die Softwarearchitektur, IFREMER (LPO + RDT) baut die Mechanik, die eingebettete Instrumentierung.

Brest-Douarnenez . Eine der längsten Fahrten des Roboters ist Brest-Douarnenez, wo Vaimos im autonomen Modus mehr als 100 km zurückgelegt hat. Seit Vaimos hat Reisen mehr als 350 km lang gemacht.

2013 nahm Vaimos an der World Robotic Sailing Championship (WRSC) 2013 in Brest, Frankreich, teil.

Steuerung

Der Roboter folgt einer gewünschten Flugbahn, die eine Folge von Linien ist. Wenn der Roboter einer Linie folgt, hat er zwei Modi.

  1. der direkte Modus : Die zu befolgende Richtung stimmt mit der Windrichtung überein und der Abstand zwischen dem Roboter und seiner Linie entspricht dem GPS-Fehler (ca. 10 Meter).
  2. Der Tack-Modus : Die zu befolgende Richtung befindet sich in der Sperrzone und der Abstand zur Linie beträgt weniger als 70 Meter.

Auf dem Computer von Vaimos sind zwei verschachtelte Regelkreise implementiert. Die erste Schleife entspricht einem Low-Level-Regler, der das Ruder und das vorgesehene Segel abstimmt, um einen gewünschten Kurs zu haben. Die zweite Schleife erzeugt die gewünschte Überschrift, um die folgende Linie attraktiv zu machen. Mit dieser Zwei-Schleifen-Regelstrategie haben wir die Garantie, dass der Roboter immer im erforderlichen Korridor bleibt. Dies ist das Spiralexperiment, bei dem der Roboter einer quadratischen Spirale folgen muss. Der Beweis, dass der Roboter immer in seinem Korridor bleibt, kann mithilfe einer Intervallanalyse und einer eingestellten Inversion durchgeführt werden . Der Beweis geht davon aus, dass der Roboter einige unsichere Zustandsgleichungen befolgt, was in der Praxis nicht immer der Fall ist.

Verweise