Examensarbete:
Vidareutveckling av Obemannad Undervattensfarkost
Bakgrund
15 civilingenjörsstudenter från Linköpings Universitet har under hösten utvecklat en
obemannad undervattensfarkost för arbete på och i nära anslutning till anläggningar
under vatten. På några års sikt är målet att delta i en internationell studenttävling för
autonoma undervattensfarkoster. Farkosten är därför designad att vara en
kostnadseffektiv plattform för integrering av nya sensorer samt utveckling och testning
av autonoma funktioner. I höstens projekt har fokus legat på att ta fram en genomtänkt
farkostplattform med manuell manövrering från en markstation. Arbetet har
genomförts i en projektkurs i Maskinkonstruktion och täcker hela kedjan från
konceptframtagning till tillverkning och verifiering.
Uppdrag
Generellt syftar examensarbetet till att vidareutveckla undervattensfarkosten mot en
högre grad av autonomi. Det finns flera tänkbara uppdrag, varav två presenteras nedan.
Examensarbetet kan genomföras i samarbete med Saab Underwater Systems och Saab
SeaEye.
A) Utveckling av rörelsemodell
För att möjliggöra design av reglersystem för framdrivning, manövrering och
stabilisering ska en rörelsemodell för undervattensfarkosten tas fram. Detta innefattar:







Utvärdering av alternativa modellstrukturer och val av komplexitetsnivå
Framtagning av grundläggande ekvationer och samband
Utveckling av modellen i t.ex. MATLAB/Simulink eller Dymola
Planering och genomförande av provning för insamling av mätdata
Anpassning av modellparametrar mot mätdata
Validering av modellen
Dokumentation
Ett önskemål (men inget krav) är att modellen ska vara av typen gray-box, d.v.s.
modellen ska vara grundad på kända fysikaliska samband men några av
modellparametrarna kan vara okända och skattas genom anpassning mot mätdata. För
att möjliggöra insamling av mätdata krävs integration av nya sensorer, i första hand
IMU. Detta innebär problemlösning inom mekatronikområdet.
B) Vidareutveckling av farkostkoncept
För att möjliggöra vidareutveckling av undervattensfarkosten krävs en initial
utvärdering av framtagen farkostplattform. Utvärderingen syftar till att synliggöra vilka
delsystem som ska prioriteras för vidareutveckling samt till framtagning av
prestandadata. Aspekter att beakta är:


Manövreringsförmåga – fungerar konceptet med två thrustermoduler och fix
akterdel?
Prestanda – verifiering av krav på t.ex. gångtid, gångdistans, hastighet, möjlighet
till korrigering för undervattensströmmar



Integration av sensorer, t.ex. IMU, tryckgivare, Forward Looking Sonar, Side
Scanning Sonar
Utbalansering av moment
Integration av manipulator, t.ex. robotarm
Vidareutvecklingen av undervattensfarkosten innebär problemlösning inom i första
hand mekanikdesign- och mekatronikområdet.
Kontaktpersoner:
Magnus Carlsson
[email protected]
+46 13 180531
Micael Derelöv
[email protected]
+46 13 183619