Design of a Miniature Underwater Vehicle and Data Collection System for Indoor Experimentation

要約

この論文では、屋内実験用の小型無人水中飛行体 (MiniUUV) と関連機器の設計について説明します。
MiniUUV は、3D プリントされたコンポーネントと低コストの既製電子機器を使用して開発されました。
この車両は、プロペラ差動推進ドライブと、浮力制御用のシリンジを備えた蠕動ポンプを使用します。
オーバーヘッドカメラシステムを備えた水槽は、制御された環境での屋内データ収集を容易にするために構築されました。
MiniUUV とデータ収集システムの機能を実証するために、浮力ポンプ作動テストや地表での直線、円、ジグザグ運動テストなど、いくつかのテストが実施されました。
各平面運動テスト中、AprilTag が MiniUUV に取り付けられ、オーバーヘッド カメラ システムがビデオ録画を取得し、オフラインで処理して車両の位置、サージ速度、揺れ速度、ヨー角、ヨー レートを推定しました。

要約(オリジナル)

This paper describes the design of a miniature uncrewed underwater vehicle (MiniUUV) and related instrumentation for indoor experimentation. The MiniUUV was developed using 3D printed components and low-cost, off-the-shelf electronics. The vehicle uses a propeller differential propulsion drive and a peristaltic pump with a syringe for buoyancy control. A water tank with an overhead camera system was constructed to allow for convenient indoor data collection in a controlled environment. Several tests were conducted to demonstrate the capabilities of the MiniUUV and data collection system, including buoyancy pump actuation tests and straight line, circular, and zig-zag motion tests on the surface. During each planar motion test an AprilTag was attached to the MiniUUV and an overhead camera system obtained video recordings that were processed offline to estimate vehicle position, surge velocity, sway velocity, yaw angle, and yaw rate.

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