Testes do Protótipo Final do ROV com UMA e UCB

Para testar o protótipo final, efetuaram-se várias sessões nas instalações da ALGAplus, em Ílhavo. O objetivo destes testes foi aplicar todo o conhecimento obtido e desenvolvimentos feitos tendo em conta os resultados e experiências dos testes anteriores. O protótipo final do ROV foi aqui testado pela primeira vez num cenário real em tanques de terra e tanques de cimento. Nestes testes, a UMA e a UCB já se encontravam acopladas ao ROV e prontas a funcionar em simultâneo.

Com esta estrutura final para além dos testes de mobilidade aquática, procurou-se testar a mobilidade terrestre deste veículo, com e sem lagartas (as lagartas foram encaixadas em rodas dentadas, que permitem mobilidade sem elas).

Figura 111 - Deslocação do ROV em terra e na água

Relativamente à locomoção do ROV na água, procurou-se testar o sistema de locomoção autónoma e o modo de comando manual do sistema. Durantes os testes, procederam-se a alguns ajustes do posicionamento dos housings e caixas, de forma a equilibrar o peso da estrutura e garantir uma boa flutuabilidade.

Testaram-se várias versões de housings, de modo a assegurar que o encapsulamento utilizado se mantinha impermeável. A versão final apresentou um comportamento estável, aparentando não permitir a entrada de água. No entanto, seria necessário manter

a estrutura dentro de água durante algum tempo para perceber qual o efeito da água salgada nas junções e encaixas que mantinham o housing fechado.

Durante os testes de locomoção autónoma e manual do ROV, procurou-se parametrizar a potência dos motores, de modo a garantir uma locomoção equilibrada. Verificou-se, ao movimentar o veículo de forma muito rápida e brusca, para além das questões anteriores relativas ao consumo energético e ao comportamento dos peixes, que era provocado um desequilíbrio da estrutura durante o movimento. Um movimento mais suave permitia manter o veículo mais equilibrado.

Colocou-se o ROV dentro dos tanques de cimento, para testar a UCB e a UMA. Não foi possível obter resultados conclusivos relativamente à locomoção devido às dimensões reduzidas destes tanques, que dificultaram a movimentação do veículo.

Para testar a locomoção autónoma, utilizou-se o software QGroundControl para estabelecer previamente rotas a seguir, como demonstrado na Figura 112.

Figura 112 - Planeamento de rotas de movimento

Após a receção correta da rota e obtenção do sinal GPS (necessário para iniciar a navegação) era enviado o comando de “Start mission”, dando assim início ao movimento autónomo do veículo. Inicialmente, o ROV apresentou um comportamento irregular entre pontos de navegação. Concluiu-se que esta situação se devia a um erro de parametrização do sinal enviado para os controladores das turbinas. Após a correção do erro, o ROV fez a navegação do percurso planeado, mantendo um movimento estável e equilibrado.

Concluiu-se também que a precisão do GPS pode causar limitações numa navegação mais precisa. Idealmente, pretendia-se que o ROV se conseguisse movimentar entre tanques, por terra, saindo e entrado dentro de água por rampas. Nestes testes, verificou-se que o GPS tinha um erro de localização de 3 a 4 metros. O facto de o GPS ser pouco preciso dificultou tal possibilidade, tendo sido descartado este cenário de movimentação. Concluiu-se que o GPS utilizado, bem como o sistema de movimentação autónoma utilizado, seriam um dos pontos a melhorar em trabalhos futuros. Para além da imprecisão do GPS, seria necessário mais alguns desenvolvimentos deste sistema, de forma a permitir que este sistema fosse totalmente autónomo.

Relativamente ao movimento terrestre, o sistema não revelou grandes problemas. O ROV movimentou-se nas imediações destes tanques de aquacultura, em piso irregular. No entanto, é de salientar que acabou por se descartar o uso das correias ou lagartas, visto que se verificou alguma dificuldade em tensioná-las de forma a não saltarem das rodas. Experimentaram-se algumas peças de fixação e tensão destas lagartas mas, em última instância, optou-se por retirar as lagartas das rodas dentadas.

Em suma, o sistema desenvolvido correspondeu a alguns dos objetivos pretendidos. O sistema do veículo desenvolvido é capaz de se mover tanto na água com em terra, transportando a UMA e a UCB. O ROV tem alguma capacidade de locomoção autónoma ou “semiautónoma”, uma vez que necessita de uma rota previamente definida e de um sinal de início de movimento. Para desenvolver um sistema autónomo, seria necessário melhorar os algoritmos de locomoção autónoma e equipar o veículo com mais alguns sensores de ajuda à navegação e um GPS com maior precisão.

A nível estrutural, concluiu-se que existem algumas melhorias que poderiam ser efetuadas, nomeadamente na escolha do material para a estrutura. O HDPE apesar de funcional, a longo prazo apresenta deformações devido a fluência, isto é, aplicação de

cargas constantes ao longo de um período de tempo.

Concluiu-se também que se poderia melhorar o posicionamento do sistema de câmaras. Neste protótipo, o par de câmaras e o laser eram suportados por uma base que permitia movimentar o sistema verticalmente. No entanto, verificou-se que esta opção era desnecessária. Percebeu-se que o ideal seria fixar as câmaras e o laser na zona inferior do ROV e, em vez de colocar estes equipamentos apontados para a frente, seria desejável

colocá-los ligeiramente apontados para baixo. Ao descartar o sistema de movimentação vertical, seria possível tornar o ROV uma estrutura mais compacta, diminuindo a sua altura total, ao reduzir os espaços vazios entre o elemento estrutural superior e inferior. Esta redução de altura também permitiria melhorar a estabilidade em navegação em terra ao baixar o centro de gravidade do veículo.

Outras das limitações encontradas foi a impressão 3D de algumas das peças. Algumas destas peças acabaram por se partir depois de alguns testes. Esta complicação deveu-se ao peso da estrutura colocado sobre algumas destas peças, bem como a corrosão provocada pela água salgada, que conseguiu penetrar as peças não tratadas, reduzindo a sua vida útil e tornando-as menos resistentes. Assim, seria recomendado recorrer a materiais menos porosos que o PLA. Nesta ótica, concluiu-se que se deveria recorrer a outro processo de produção dos housings das câmaras, laser e motores.

O processo utilizado para fabrico e impermeabilização, apesar de eficaz, é complexo e não garante que as peças se mantenham impermeabilizadas a longo prazo. Para além disto, os housings desenvolvidos dificultam o acesso aos equipamentos colocados dentro deles, sendo este outro dos pontos a melhorar.