Oxpecker: Un UAV Atado para la Inspección de Pilares de Minas de Piedra
Autores: Martinez Rocamora, Bernardo; Lima, Rogério R.; Samarakoon, Kieren; Rathjen, Jeremy; Gross, Jason N.; Pereira, Guilherme A. S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Oxpecker: Un UAV Atado para la Inspección de Pilares de Minas de Piedra
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículo aéreo no tripulado
Evaluación de la integridad estructural
Pilares de minas de piedra subterráneas
Sensor LiDAR
Sistema de gestión de cables
Mapeo 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un vehículo aéreo no tripulado (VANT) atado de última generación para la evaluación de la integridad estructural de los pilares de minas de piedra subterráneas. El VANT, alimentado por su cable, trabaja en conjunto con un vehículo terrestre no tripulado (VANT) que alberga las baterías del VANT, una plataforma de aterrizaje autolevelante y el sistema de gestión del cable. El VANT y el VANT fueron nombrados Rinoceronte y Picabuey, respectivamente, dado que el VANT permanece aterrizado en el VANT mientras el conjunto se mueve dentro de una mina. La misión de Picabuey es crear, utilizando un sensor LiDAR, mapas 3D de los pilares de la mina para apoyar el mapeo de peligros en intervalos de tiempo y el análisis de degradación de pilares dependiente del tiempo. Dada la altura de los pilares (7-12 m), esta tarea no puede ser ejecutada solo por Rinoceronte. Este documento describe el hardware y el software del dron. El hardware incluye el sistema de gestión del cable, diseñado para controlar la tensión del cable, y el sistema de percepción del cable, que proporciona información que puede ser utilizada para la localización y el aterrizaje en entornos donde los sistemas de navegación por satélite (GNSS) están denegados. El software del vehículo se basa en una máquina de estados que controla las varias fases de una misión (es decir, despegue, inspección y aterrizaje) coordinando el movimiento del dron con el sistema de atado. El documento también describe y evalúa nuestro enfoque para el aterrizaje basado en cable y el mapeo 3D autónomo de pilares. Mostramos experimentos que ilustran y validan nuestro sistema en laboratorios y minas subterráneas.
Descripción
Este documento presenta un vehículo aéreo no tripulado (VANT) atado de última generación para la evaluación de la integridad estructural de los pilares de minas de piedra subterráneas. El VANT, alimentado por su cable, trabaja en conjunto con un vehículo terrestre no tripulado (VANT) que alberga las baterías del VANT, una plataforma de aterrizaje autolevelante y el sistema de gestión del cable. El VANT y el VANT fueron nombrados Rinoceronte y Picabuey, respectivamente, dado que el VANT permanece aterrizado en el VANT mientras el conjunto se mueve dentro de una mina. La misión de Picabuey es crear, utilizando un sensor LiDAR, mapas 3D de los pilares de la mina para apoyar el mapeo de peligros en intervalos de tiempo y el análisis de degradación de pilares dependiente del tiempo. Dada la altura de los pilares (7-12 m), esta tarea no puede ser ejecutada solo por Rinoceronte. Este documento describe el hardware y el software del dron. El hardware incluye el sistema de gestión del cable, diseñado para controlar la tensión del cable, y el sistema de percepción del cable, que proporciona información que puede ser utilizada para la localización y el aterrizaje en entornos donde los sistemas de navegación por satélite (GNSS) están denegados. El software del vehículo se basa en una máquina de estados que controla las varias fases de una misión (es decir, despegue, inspección y aterrizaje) coordinando el movimiento del dron con el sistema de atado. El documento también describe y evalúa nuestro enfoque para el aterrizaje basado en cable y el mapeo 3D autónomo de pilares. Mostramos experimentos que ilustran y validan nuestro sistema en laboratorios y minas subterráneas.