AGRADECIMENTOS:

MOTIVAÇÃO: A demanda por serviços de reparo de estruturas de exploração de petróleo e gás vem crescendo continuamente. Essas intervenções trazem consigo diversas dificuldades, tais como operação em área classificada, ambiente molhado e contendo resíduos de hidro-carbonetos (Figura 1). Este é o caso do reparos em dutos, onde há a necessidade de parada de longos trechos para a troca de segmentos na ocorrência de trincas ou furos.

RESULTADOS OBTIDOS: Seguindo o plano de trabalho do Doutorado, no momento estão sendo cursadas as disciplinas do programa de pós-graduação, que estão provendo o conhecimento necessário para a execução do projeto. Em paralelo a estas atividades, duas linhas de pesquisa estão sendo seguidas. O objetivo geral da primeira linha é estudar as distorções e efeitos adicionais presentes em imagens adquiridas em ambientes submersos. Pela realização de uma revisão teórica e de uma série de experimentos, foram identificadas diversas fontes de degradação presentes neste tipo de imagem (Figura 4). Os modelos que descrevem as degradações levantadas serão considerados no projeto do sistema.

Imagens submarinas são caracterizadas por baixa qualidade devido à falta de contraste, atenuação da luz, movimentação das câmeras, dentre outros fatores. Por isso, o desenvolvimento de um sistema de visão para operação submersa representa um enorme desafio.

APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO: A atividade de inspeção e reparo de estruturas submarinas é de fundamental importância para a indústria de petróleo e gás. Esta atividade tem como objetivo manter as condições físicas dos equipamentos durante sua vida útil. No caso de linhas de transmissão de fluidos, por exemplo, procura-se identificar e eliminar defeitos como trincas, amassamentos, perda de espessura causada por corrosão, dentre outros. A realização da atividade de inspeção e reparo no próprio local de operação das estruturas representa uma economia significativa ao evitar longas paradas na produção. As dificuldades encontradas na intervenção local justificam a pesquisa e desenvolvimento de sistemas robotizados autônomos capazes de realizar os procedimentos de reparo e inspeção nestas condições.

CONCLUSÕES: Pelos trabalhos realizados até o momento foram obtidos os conhecimentos teóricos e práticos necessários à especificação, projeto e implementação do sistema proposto. Adicionalmente, foi disponibilizada uma bancada onde estão sendo realizados os primeiros experimentos práticos, para a compreensão e aprofundamento dos problemas relacionados ao projeto. As atividades a serem realizadas a seguir incluem a convergência das frentes de pesquisa, a fim de alterar o sistema corrente para operação em ambiente submerso. Através de uma metodologia incremental-iterativa espera-se entender as funcionalidades do sistema corrente, e alcançar um sistema que atenda os requisitos levantados.

Desenvolvimento de um Sistema de Visão 3D para Inspeção e Reparo Robotizado SubmersoMauricio Edgar Stivanello (bolsista); Armando Albertazzi Gonçalves Júnior (co-orientador); Marcelo Ricardo Stemmer (orientador)

O objetivo geral da segunda linha de pesquisa foi estudar, desenvolver e avaliar um sistema de visão 3D ativa por triangulação. Este sistema é composto por um módulo de hardware que inclui uma câmera e um emissor laser, e um módulo de software que inclui as funcionalidades de calibração, medição e visualização (Figura 5). Este sistema permite estimar a forma tridimensional de objetos, e está servindo como bancada para a realização de testes conceituais. O desenvolvimento das atividades citadas proveu experiência prática e teórica relacionada à visão computacional e metrologia.

Dada a dificuldade de inspeção e reparo destas estruturas diretamente por seres humanos, comumente são empregados sistemas robotizados submergíveis que, presos a uma estrutura na superfície, são controlados remotamente por um operador através de seus sensores e atuadores (Figura 2) . A orientação destes sistemas é normalmente realizada pela utilização de um sistema de visão composto por câmeras de vídeo.

OBJETIVOS DO TRABALHO: O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de visão 3D para operação submersa, destinado à orientação e monitoração da operação de manipuladores a partir da superfície. Este trabalho será desenvolvido no contexto do Projeto R2Sub, que tem como objetivo desenvolver uma unidade de processamento para reparos com pinos por atrito em ambiente submerso.

Figura 1 – Reparo submerso

Figura 2 – ROV

Figura 3 – Sistema de visão submerso a ser desenvolvido

Figura 4 – Experimento com imagens submersas

Figura 5 – Bancada desenvolvida para realização de testes conceituais

Adicionalmente, durante o período foram realizadas orientações, treinamento e acompanhamento dos bolsistas de nível de Graduação que fazem parte da equipe de trabalho.