PN-III-P2-2.1-PED-2019-0085

CONTRACT  447PED/2020

Titlu: Sistem robotic modular si reconfigurabil pentru simularea cutremurelor (Acronim: POSEIDON)

Echipă cercetare:

Dr. Ligia Munteanu, director proiect, IMSAR

Prof. Cornel Brișanresponsabil proiect, UTCN,

Dr. Veturia Chiroiu, IMSAR

Prof. Mircea Bara, UTCN

Dr. Cristian Rugină, IMSAR

Prof. Polidor Bratu, IMSAR

Dr. Ciprian Lăpușan, UTCN

Drd. Alin Stan, IMSAR Drd. Ciprian Dragne, IMSAR

Modular and reconfigurable robotic system for earthquake simulation

Abstract. The overall goal of the proposed project is to develop a demonstration model (a product) of a seismic simulator for Vrancea earthquakes (acronym POSEIDON -god of the sea, storms and earthquakes) able to deliver vibratory impulses into the structures of interest. The simulator is designed as a modular and reconfigurable robotic system with increased dynamics, smart distributed network of sensors and a powerful IT infrastructure. The limitations of the existing simulators consist in the gap between the concepts of the trinomial simulator + type of earthquake + model. In the present, these concepts are working independently. The contribution of POSEIDON comes from the physically grounded connection of elements of this trinomial, namely the concept SEM, that makes the product to be relevant in relation to the national and international state of arts. The SEM concept imposes a biunivocal relationship between the seismic zone and a dedicated simulator. The particular characteristics of the seismic zone Vrancea require the development of a dedicated simulator. The starting point of this project is a patent –Partner Modular Robotic System (PMRS) authored by Brișan and Manfred (patent EP2444209A1, 2010). The PMRS allows modeling of three focal mechanisms of the Vrancea region with 4, 5, 6 degree of freedom and development of a large number of simulation scenarios and adapting to simulation needs and complexity. Topological characteristics of PMRS allows to add of redundant kinematic chains to the structure in order to increase the load capacity, dynamics and the capacity to reproduce complex seismic waves with high amplitudes. The project proposes to advance the application from TRL2: conceptual exploratory research for the modular seismic simulation based on a team patent and sustained by published papers, to TRL4: the seismic simulator validated and tested in the UTCN laboratory.

Sistem robotic modular si reconfigurabil pentru simularea cutremurelor

Rezumat. Obiectivul general al proiectului propus este dezvoltarea unui model demonstrativ (un produs) al unui simulator seismic pentru cutremurele din Vrancea (acronim POSEIDON – zeul mării, furtunii și cutremurelor) capabil să producă impulsuri și vibrații în structurile de interes. Simulatorul este proiectat ca un sistem robotic modular și reconfigurabil, cu dinamică complexă, rețea distribuită de senzori și o infrastructură IT puternică. Limitările simulatoarelor existente constau în  lacunele dintre conceptele trinomului simulator + tip de cutremur + model. În prezent, aceste concepte funcționează independent. Contribuția POSEIDON provine din conexiunea fundamentată fizic dintre elementele acestui trinom, respectiv conceptul SEM, care face ca produsul să fie relevant în raport cu starea actuală națională și internațională. Conceptul SEM impune o relație biunivocă între zona seismică și un simulator dedicat. Caracteristicile particulare ale zonei seismice Vrancea necesită dezvoltarea unui simulator dedicat.

Punctul de plecare al acestui proiect este un brevet – Partner Modular Robotic System  (PMRS) autori Brișan și Manfred (brevet EP2444209A1, 2010). PMRS permite modelarea a trei mecanisme focale ale regiunii Vrancea cu 4, 5, 6 grade de libertate și dezvoltarea unui număr mare de scenarii de simulare și adaptare la nevoi și complexitate. Caracteristicile topologice ale PMRS permit adăugarea de lanțuri cinematice redundante la structură pentru a crește capacitatea de încărcare, dinamica și capacitatea de a reproduce unde seismice complexe cu amplitudini mari. Proiectul propune avansarea aplicației de la TRL2: cercetare exploratorie conceptuală pentru simularea seismică modulară bazată pe un patent al echipei și susținută de lucrări publicate, la TRL4: simulator seismic validat și testat în UTCN.

Posted on: November 18, 2020, by :