Shake tables provide a critical tool for simulating earthquake events and testing the response of structures to seismic forces. However, existing shake tables are either expensive or proprietary. This paper presents the design and implementation of a low-cost, open-source shake table named Shakebot for earthquake engineering research and education, built using Robot Operating System (ROS) and robotic concepts. The Shakebot adapts affordable and high-accuracy components from 3D printers, particularly a closed-loop stepper motor for actuation and a toothed belt for transmission. The stepper motor enables the bed to reach a maximum horizontal acceleration of 11.8 m/s^2 (1.2 g), and velocity of 0.5 m/s, with a 2 kg specimen. The Shakebot is equipped with an accelerometer and a high frame-rate camera for bed motion estimation. The low cost and easy use make the Shakebot accessible to a wide range of users, including students, educators, and researchers in low-resource settings. An important application of the Shakebot is to examine the dynamics of precariously balanced rocks (PBRs), which are negative indicators of earthquakes in nature. Our earlier research built a virtual shake robot in simulation for the PBR study. The Shakebot provides an approach to validate the simulation through physical experiments. The ROS-based perception and motion software facilitates the code transition from our virtual shake robot to the physical Shakebot. The reuse of the control programs ensures that the implemented ground motions are consistent for both the simulation and physical experiments, which is critical to validate our simulation experiments.


翻译:摇晃台为模拟地震事件和测试地震结构对地震力量的反应提供了一个关键工具。然而,现有的摇晃台要么昂贵,要么专有。本文展示了设计和实施一个低成本、开放源的摇晃台,名为Shakebot,用于地震工程研究和教育,这是用机器人操作系统(ROS)和机器人概念建造的。摇晃机改造了3D打印机中负担得起的高精度组件,特别是用于激活的闭环继电器发动机和用于传输的牙带。继动机使床能够达到11.8 m/s=2(1.2 g)的最高水平加速度和0.5 m/s(0.2 m/s)的虚拟速度,有2公斤标本。摇晃晃机配备了动仪和高架相机,用于床动估计。由于成本低廉和易于使用,广大用户,包括学生、教育工作者和低资源环境下的研究人员都可以使用摇晃机。摇晃机的一个重要应用是检查不稳定平衡的岩石(PBR)的动态加速度加速度加速度加速度加速度加速度,这是从PBR&2的物理运动速度速度速度速度速度,这是我们先前的模拟机变变动机的模拟的模拟,通过机变变动法进行。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Image Segmentation Using Deep Learning: A Survey
Arxiv
43+阅读 · 2020年1月15日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员