2026-04-14T08:46:49Zhttps://recercat.cat/oai/request

oai:recercat.cat:2117/3969152025-07-22T18:04:17Zcom_2072_1033col_2072_452951

Development of a ROS based robotic simulator and control architecture for a coastal benthic crawler Cantero Labrador, Ana Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica Río Fernández, Joaquín del Picardi, Giacomo Àrees temàtiques de la UPC::Informàtica::Robòtica Autonomous underwater vehicles ROS 2 Gazebo simulaciones robóticas benthic crawler Vehicles submergibles autònoms Degut a l'impacte de l'activitat humana en entorns marins i costaners, és crucial comptar amb tecnologies eficients que proporcionin dades precises i extenses per comprendre el funcionament i l'evolució dels ecosistemes. Una alternativa recent són els rastrejadors bentònics, vehicles submarins que es desplacen sobre el fons marí i s'utilitzen en aplicacions de monitorització ecològica. L´objectiu d´aquest estudi és desenvolupar un simulador robòtic d´un crawler proporcionat pel SARTI. La finalitat és que utilitzant l'entorn de simulació Gazebo i l'arquitectura de control basada en ROS 2, es pugui proporcionar una eina de suport per a una investigació en curs, que es centra en la integració d'un rastrejador bentònic costaner amb l'observatori submarí OBSEA, ubicat a Vilanova i la Geltrú. A més, el simulador robòtic pretén tancar la bretxa entre la simulació i la realitat, permetent el desenvolupament i la prova d'algorismes de control i la planificació de missions de manera més ràpida i segura. Es pretén transferir posteriorment l'arquitectura de control al crawler real, avaluant-ne la funcionalitat i el rendiment. Aquests objectius busquen millorar el temps de desenvolupament d'algoritmes, facilitar el maneig i augmentar la seguretat del rastrejador bentònic, així com obrir la porta a l'automatització de vehicles teleoperats per obtenir dades més precises en àrees de difícil accés. Per a tot això, es farà una introducció prèvia tant del vehicle a simular com de les tecnologies utilitzades. També es mostrarà com es va dur a terme la construcció de l'entorn a Gazebo, des del disseny del robot fins al seu control i moviment. Finalment es posarà a prova tot el sistema, connectant-lo amb el crawler i realitzant algunes proves i calibratges, deixant llista així la simulació, per al desenvolupament d'altres aspectes, paràmetres i futurs treballs. Dado el impacto de la actividad humana en entornos marinos y costeros, es crucial contar con tecnologías eficientes que proporcionen datos precisos y extensos, para comprender el funcionamiento y la evolución de los ecosistemas. Una alternativa reciente son los rastreadores bentónicos, vehículos submarinos que se desplazan sobre el fondo marino y se utilizan en aplicaciones de monitoreo ecológico. El objetivo de este estudio es desarrollar un simulador robótico de un crawler proporcionado por el SARTI. La finalidad es que utilizando el entorno de simulación Gazebo y la arquitectura de control basada en ROS 2, se pueda proporcionar una herramienta de soporte para una investigación en curso, que se centra en la integración de un rastreador bentónico costero con el observatorio submarino OBSEA, ubicado en Vilanova i la Geltrú. Además, el simulador robótico busca cerrar la brecha entre la simulación y la realidad, permitiendo el desarrollo y la prueba de algoritmos de control y la planificación de misiones de manera más rápida y segura. Se pretende transferir posteriormente la arquitectura de control al crawler real, evaluando su funcionalidad y rendimiento. Estos objetivos buscan mejorar el tiempo de desarrollo de algoritmos, facilitar el manejo y aumentar la seguridad del rastreador bentónico, así como abrir la puerta a la automatización de vehículos teleoperados para obtener datos más precisos en áreas de difícil acceso. Para todo ello, se hará una introducción previa tanto del vehículo a simular, como de las tecnologías utilizadas. También se mostrará cómo se llevó a cabo la construcción del entorno en Gazebo, desde el diseño del robot, hasta su control y movimiento. Finalmente se pondrá a prueba todo el sistema, conectándolo con el crawler y realizando algunas pruebas y calibraciones, dejando lista de este modo la simulación, para el desarrollo de otros aspectos, parámetros y futuros trabajos. Given the impact of human activity on marine and coastal environments, efficient technologies which provide accurate and extensive data are crucial for understanding the evolution of ecosystems and how they work. A recent alternative is benthic trackers, underwater vehicles that travel on the seabed and are used in ecological monitoring applications. The aim of this study is to develop a robotic simulator of a crawler provided by SARTI. The aim is that using the Gazebo simulation environment and the ROS 2 based control architecture, it can provide a support tool for ongoing research, which focuses on the integration of a coastal benthic crawler with the OBSEA underwater observatory, located in Vilanova i la Geltrú. In addition, the robotic simulator aims to bridge the gap between simulation and reality, allowing the development and testing of control algorithms and mission planning in a faster and safer way. It is intended to subsequently transfer the control architecture to the real crawler, evaluating its functionality and performance. These objectives seek to improve algorithm development time, facilitate the handling and increase the safety of the benthic crawler, as well as pave the way to the automation of teleoperated vehicles to obtain more accurate data in areas that are difficult to access. For all of this, an introduction to the vehicle to be simulated and the technologies used will be given beforehand. Also, to be shown will be how the environment in Gazebo was built, from the design of the robot to its control and movement. Finally, the whole system will be tested, connecting it to the crawler and carrying out some tests and calibrations. Thus, leaving the simulation ready for the development of other aspects, parameters and future work. 2023-06-26 Bachelor thesis https://hdl.handle.net/2117/396915 PRISMA-179169 spa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Open Access Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International application/pdf application/zip Universitat Politècnica de Catalunya