Движение в движении:
Последние новости и события

Системы захвата движения, как метод высокоточного позиционирования, широко используются в экспериментальных системах в университетах и научно-исследовательских учреждениях. Кроме общих приложений, таких как позиционирование в помещении для формирований дронов и захват конечной позы манипуляторов, использование систем захвата движения также распространилось на исследовательские области, связанные с морем и судами. Системы обычно устанавливаются в лабораторных условиях, таких как тестовые бассейны для глубоководных океанских испытаний, многофункциональные бассейны для буксировки модельных судов, бассейны для морского engineering, внутренние волновые бассейны для кораблей и морского engineering, бассейны для тестирования ROV и многофункциональные глубоководные бассейны.

Применение захвата движения для судов и морских структур

В качестве системы позиционирования система захвата движения может получать кинематические параметры с шестью степенями свободы моделей судов и морских сооружений для анализа их реакции на движение под воздействием ветра, волн и течений, или может служить датчиком позы для проверки надежности динамических систем позиционирования. 

1) Проверка надежности систем динамического позиционирования для судов и морских плавучих платформ

Динамические системы позиционирования относятся к возможности поддерживать заданное положение без использования якорных систем. Используя различные датчики для обнаружения внешних воздействия окружающей среды (таких как ветер, волны и течения) и изменений в состоянии самой системы, бортовая автоматическая система управления обрабатывает эту информацию в реальном времени. Система рассчитывает управляющие силы, необходимые для возвращения к целевому положению, тем самым достигая динамического позиционирования. 

Разработка системы динамического позиционирования включает в себя создание динамической модели платформы, проектирование контроллера и схемы распределения мощности, построение полусимуляционной платформы для проверки надежности аппаратного обеспечения и осуществимости алгоритмов, а также завершение испытаний динамического позиционирования модели в испытательном бассейне. Система захвата движения, выступающая в качестве системы измерения положения, получает фактическую информацию о положении и ориентации платформы, которая передается обратно в систему управления. Сравнивая результаты тестирования в бассейне с результатами полусимуляции, validate рациональность системы управления.

2) Исследование движений цилиндров плавучести, вызванных свободным вихрём

Как типичная подводная структура, модуль плавучести является важной частью системы разработки глубоководной нефти и газа и ключевой структурой для различных конфигураций подъемников, что делает изучение характеристик движения модулей плавучести крайне ценным. Когда морская вода оказывает силы на модуль плавучести, вызывая шесть степеней свободы движения, это называется "движением, индуцированным вихрём". Когда частота сброса вихревой структуры приближается к собственной частоте движения, возникает "явление захlocks-in", которое приводит к увеличению амплитуды движения модуля плавучести и потенциально может причинить ему повреждения. Поэтому исследование движения, индуцированного вихрем, модулей плавучести имеет первостепенное значение.

В ходе проведении модельных испытаний на буксировщике в буксировочном tank, системы захвата движения используются для измерения шести степеней свободы движения цилиндров плавучести при различных скоростях потока воды, анализируя временные и смещенческие кривые, траектории, частоту, амплитуду, число Струхаля и характеристики сопротивления движений цилиндров в направлении потока, поперечном направлении и при наклоне.

Исследования по гидродинамическим гибридным моделям для систем FPSO

Поскольку добыча нефти и газа на шельфе переходит от мелководных к глубоководным операциям, появились различные платформы, адаптированные для разных глубин вод и условий моря, такие как фиксированные и плавучие платформы. FPSO широко используются в морской инженерии благодаря множеству своих преимуществ, включая низкие инвестиции, уменьшенный риск, большие объёмы хранения нефти и газа, короткие сроки строительства, широкий спектр применения и большие палубные площади.

При проектировании системы швартовки морского плавающего корпуса необходимо проводить модельные испытания в испытательном бассейне, чтобы разумно предсказать ответное движение плавающего корпуса и силу, действующую на швартовочные кабели. На основании усеченных проектных результатов и соотношений масштабов испытаний изготавливаются модели корпуса, швартовочных кабелей и подъемных труб, а также проводятся модельные испытания в условиях непредсказуемых волн для FPSO (плавающие установки по производству, хранению и выгрузке). Оптическая система захвата движения фиксирует шесть степеней свободы ответного движения плавающего корпуса при различных углах и условиях моря, в то время как датчики силы измеряют силу на швартовочных кабелях.

Применение захвата движения в рыболовстве

Системы захвата движения также могут использоваться в рыболовстве для фиксации маркеров, закрепленных на сетях, чтобы понять физическое поведение веревок сетей во время процесса ловли. 

Наблюдение за физическим поведением сетей в воде для оценки эффективности сетевого рыболовства 

Подводный траловый сет состоит из сетевых канатов и самой сети. Его эффективность ловли зависит от способности сетевых канатов поддерживать движение в пределах сети. Исследователи провели эксперименты, изменяя физические свойства канатов, их конфигурацию и скорость тяги. В ходе экспериментов маркеры были равномерно прикреплены к канатам, а подводная оптическая система захвата движения использовалась для фиксации изменений позиционных данных в области захвата канатов. Результаты экспериментов в водном резервуаре могут быть сопоставлены с данными, полученными из моделей конечных элементов.

NOKOV захват движения помогает в высокоточной измерении деформаций подводных подвесных туннелей               

NOKOV ранее активно сотрудничала с различными научными учреждениями и университетами в области судостроения и морской инженерии. Типичным примером применения захвата движения в морских структурах является проект в сотрудничестве с Тяньцзиньским институтом водного транспорта. 

Министерство транспорта - Научно-исследовательский институт инженерной науки водного транспорта (Тяньцзинь) по исследовательскому проекту технологии подводных подвесных туннелей.

Подводные плавающие туннели — это крупномасштабные морские транспортные сооружения, подвешенные в воде, в первую очередь направленные на решение задач пересечения глубоких и широких водоемов в будущем. Основное внимание уделяется безопасности, обеспечению структурной устойчивости под сложными динамическими нагрузками, такими как волны и течения, а также аномальными нагрузками, такими как столкновения с подводными объектами и затопленные корабли. Одной из сложностей проекта является высокоточный размер движений и деформаций туннеля, требующий точности на уровне миллиметров и синхронизации на уровне долей миллисекунд. Используя 24 камеры оптического захвата движения NOKOV Mars 2H, размещенные вокруг испытательного бассейна для захвата положений маркеров, можно точно получить ответ деформации движения модели туннеля. 

Оптическая система захвата движения состоит из инфракрасных камер захвата движения, программного обеспечения для захвата движения, отражающих маркеров, ПОЕ-коммутаторов и различных аксессуаров (таких как калибровочные рамы и устройства для крепления камер и т. д.). Камеры серии Mars от NOKOV имеют максимальное разрешение 12 миллионов пикселей и максимальную частоту дискретизации 380 Гц, что позволяет точно захватывать маркеры даже в условиях отражения на поверхности воды.

Для сценариев, связанных с отражающими маркерами под водой, NOKOV разработал профессиональные камеры для захвата движения под водой, которые фиксируют движения объектов под поверхностью воды. Подводные камеры NOKOV прошли испытания на давление на глубине 100 метров и защищены от коррозии, что позволяет использовать их в соленой воде или в хлорированных бассейнах. Их корпуса имеют наивысший уровень водо- и пылезащиты, IP68.

 Рефлективные маркеры для подводного захвата движений покрыты специальными материалами, которые сохраняют свою отражающую способность под водой, что позволяет подводным камерам для захвата движений их распознавать. 

Система захвата движений NOKOV специально разработана для подводных сценариев. Объединяя высокую точность и стабильность системы, она соответствует требованиям по данным и приложениям в судостроении, морских конструкциях, рыбном хозяйстве и других областях, предлагая экономически эффективное решение для связанных исследований.