Modelagem matemática de cabos umbilicais e veículos subaquáticos não tripulados
Autor: Iuri Barcelos Pereira Rocha (Currículo Lattes)
Resumo
A modelagem dinâmica de veículos subaquáticos não tripulados do tipo ROV (Remotely Operated Vehicle) incluindo a dinâmica do cabo umbilical consiste em um desafio de grande complexidade, sendo esta a razão da maioria dos autores negligenciar a dinâmica do cabo. Esta dissertação propõe um formalismo matemático que torne possível simular as duas dinâmicas, do cabo e do ROV, simultaneamente. Inicialmente, apresenta-se a modelagem cinemática do veículo, utilizando o método de Ângulos de Euler para transformações entre referenciais. O modelo dinâmico do veículo é desenvolvido considerando a interação entre o veículo e o meio aquático e a ação dos propulsores. A perturbação provocada pelo cabo é modelada a partir de um formalismo que trata a flexibilidade contínua do cabo aproximada de forma discreta. Elos rígidos são conectados por articulações fictícias que permitem movimentos elásticos de azimute, elevação e torção. O ROV passa a ser a carga terminal do cabo, fixo à sua extremidade livre, mas possuindo dinâmica própria, principalmente influenciada pelos seus atuadores. As simulações mostraram resultados fisicamente esperados. Dessa forma, conclui-se que o formalismo que acopla as dinâmicas do cabo e do ROV consiste em uma interessante ferramenta para o desenvolvimento de projetos de veículos subaquáticos remotamente operados.