Aufgrund der hohen Schwierigkeit, der hohen Kosten und des langen Zeitaufwands bei Unterwassertests wird die vollständige Simulation von Tests für ferngesteuerte Unterwasserroboter (ROV) zu einer wirtschaftlich sinnvollen Option für die Vorbereitung von Betreibern auf reale Unterwasseraufgaben für Testzwecke von Algorithmen und die Schulung von Betreibern. In diesem Artikel wurde eine numerische Simulationplattform für die Navigation, Bewegung und Fernsteuerung von ROV entwickelt, um dem Betreiber ein interaktives visuelles Bedienererlebnis zu bieten. Die Plattform wurde entwickelt, um dem Betreiber eine virtuelle Simulationsumgebung für das Training und eine visuelle und taktile Echtzeit-Rückmeldung während der Ausführung der realen Aufgaben zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus wurde diese Plattform für Forscher entwickelt, um eine offene Daten-Schnittstelle zur Validierung und Vorabtests relevanter Algorithmen vor den realen Unterwasseraufgaben bereitzustellen. Zwei klassische Unterwasserarbeitszenarien wurden auf Basis der Fluidik für die Simulationstests ausgewählt, nämlich die Probenahme von Unterwassersedimenten und die Aufgabe des Rohrleitungsschluss. Sobald der ROV die vorbestimmten Positionen erreicht, kann der Betreiber visuelles und taktiles Feedback erhalten und den Hauptmechanischen Arm auf dem ROV über den sekundären mechanischen Arm steuern. Während des gesamten Ausführungsprozesses werden lokale Navigationsalgorithmen auf Basis der dynamischen Fenstermethode, Gleitbewegungsregler und eine Fernsteuerungsplattform verwendet, um die Effektivität der entwickelten Plattform zu demonstrieren. Schließlich wurde eine Benutzerumfrage basierend auf quantitativen Messungen des ROV-Betriebsmodus durchgeführt, um die Überlegenheit und Genauigkeit der numerischen Simulation bei der Unterwassersteuerung zu bewerten.

Ferngesteuerte Unterwasseroperationen; Fernbedienung; Navigation und Bewegungssteuerung; Virtuelle Realität; Visuelles und taktiles Feedback