Trajectory identification of a reciprocating drill for geological inspections

The feasibility of a new kind of instrument for geological exploration, based on the dual reciprocating drilling technology, is studied in respect to the harsh environmental conditions typical of this field. This technology has been chosen after a survey of the state of the art of geological drilling and the mechanism has been outlined. The focus of this thesis is the validation of the measurement system through which the trajectory of the drill is computed. The Monte Carlo method is first used to conduct a statistical analysis and assess the robustness of three different algorithms to compute the trajectory, taking into account the measurement errors. On the basis of this simulation the measurement system has been designed and its principal component, the accelerometer ADXL206 and the acquisition board CN0365 from Analog Devices have been tested to assess their stability at different temperatures.

Viene studiata la fattibilità di un nuovo strumento per le esplorazioni geologiche, tenendo in considerazione le difficili condizioni ambientali tipiche di questo settore. Questa particolare tecnologia è stata determinata dopo un esteso studio dello stato dell'arte dei sistemi di scavo, ed è stato proposto un progetto di massima del meccanismo. La tesi è quindi incentrata sulla validazione del sistema di misura atto a calcolare la traiettoria della trivella. Prima di tutto il metodo Monte Carlo è utilizzato per confrontare la robustezza di tre diversi algoritmi agli errori degli strumenti di misura, quindi il sistema di misura è stato progettato nel dettaglio. Infine due componenti principali di questo sistema, l'accelerometro ADXL206 e la scheda di aquisizione CN0365, creati da Analog Devices è stato testato per verificarne la stabilità a diverse temperature.