Semi-Autonomous Visual Inspection of Vessels Assisted by an Unmanned Micro Aerial Vehicle

Abstract

[eng] Vessel maintenance entails periodic visual inspections of internal and external parts of the hull in order to detect the typical defective situations affecting metallic structures, such as cracks, coating breakdown, corrosion, etc. The main goal of the EU-FP7 project MINOAS is the automation of the inspection process, currently undertaken by human surveyors, by means of a fleet of robotic agents. This paper overviews a semi-autonomous approach to the inspection problem consisting of an autonomous Micro Aerial Vehicle (MAV) to be used as part of this fleet and which is in charge of regularly supplying images that can effectively teleport the surveyor from a base station to the areas of the hull to be inspected. Specific image processing software to analyze those images and assist the surveyor during the repair/no repair decision making process is also contributed. The control software approach adopted for the MAV, including self-localization and obstacle avoidance, is described and discussed, and experimental results in this regard are as well reported.

[spa] El mantenimiento de un buque implica inspecciones visuales periódicas de las partes internas y externas del casco para detectar las típicas situaciones defectuosas que afectan a las estructuras metálicas, como grietas, roturas de revestimientos, corrosión, etc. El objetivo principal del proyecto MINOAS del EU-FP7 es la automatización del proceso de inspección, que actualmente realizan peritos humanos, mediante una flota de agentes robóticos. Este artículo describe un enfoque semiautónomo para el problema de inspección que consiste en un Micro Vehículo Aéreo (MAV) autónomo que se utilizará como parte de esta flota y que se encarga de suministrar periódicamente imágenes que pueden teletransportar efectivamente al topógrafo desde una estación base a las áreas del casco a inspeccionar. También se aporta software de procesamiento de imágenes específico para analizar esas imágenes y ayudar al topógrafo durante el proceso de toma de decisiones de reparación o no reparación. Se describe y analiza el enfoque del software de control adoptado para el MAV, incluida la autolocalización y la evitación de obstáculos, y también se informan los resultados experimentales a este respecto.

[cat] El manteniment d'un vaixell implica inspeccions visuals periòdiques de les parts internes i externes del casc per detectar les típiques situacions defectuoses que afecten les estructures metàl·liques, com ara esquerdes, trencaments de revestiments, corrosió, etc. L'objectiu principal del projecte MINOAS de l'EU-FP7 és l'automatització del procés d'inspecció, que actualment fan pèrits humans, mitjançant una flota d'agents robòtics. Aquest article descriu un enfocament semiautònom per al problema dinspecció que consisteix en un Micro Vehicle Aeri (MAV) autònom que sutilitzarà com a part daquesta flota i que sencarrega de subministrar periòdicament imatges que poden teletransportar efectivament al topògraf des duna estació base a les àrees del casc a inspeccionar. També s'aporta programari de processament d'imatges específic per analitzar aquestes imatges i ajudar el topògraf durant el procés de presa de decisions de reparació o no reparació. Es descriu i s'analitza l'enfocament del programari de control adoptat per al MAV, inclosa l'autolocalització i l'evitació d'obstacles, i també se n'informen els resultats experimentals.