CERN部署AI機器鼠探索大型強子對撞機束流管道

英國原子能管理局（UKAEA）和CERN聯合開發了一款"鼠標大小的機器人"，用于檢查大型強子對撞機（LHC）中人類無法到達的部分。

這款機器人名為"PipeINEER"，由"pipe"（管道）和"pioneer"（先驅者）組合而成，寬度為3.7厘米（約1.5英寸）。雖然外觀并不像老鼠，但它被設計為在狹長管道中自主移動，這或許讓設計師想到了嚙齒動物。

這些管道環繞LHC的27公里周長運行，LHC位于日內瓦附近的法瑞邊境。這些管道承載著實際的粒子束，周圍環繞著工作在-271°C（-455°F）超導磁體，同時在高真空條件下運行。加上它們位于基礎設施深處的位置，這使得人工檢查和維護極具挑戰性。

LHC包含約2000個插件模塊（PIMs）來處理極端溫度和壓力造成的膨脹和收縮，因此需要定期檢查。然而，模塊內的小部件——用于維持電接觸的薄射頻"觸指"——可能會變形并在束流線內造成阻塞。

PipeINEER可以依靠電池電力行進長達6公里，同時捕獲每個PIM的詳細圖像，并使用訓練有素的AI模型檢測任何異常。如果機器人檢測到問題，它會返回起始點并報告問題的確切位置。

UKAEA表示，這種方法允許工程師針對27公里對撞機上的特定點進行處理，而無需拆卸管道部分并使用手動內窺鏡檢查缺陷。

該機器人由UKAEA的挑戰環境遠程應用（RACE）機器人中心為CERN（歐洲核子研究組織）開發。

RACE主管尼克·賽克斯在聲明中說："我們很自豪能將我們在聚變能源方面的機器人專業知識應用于支持CERN的世界領先實驗。通過將我們的遠程處理經驗與CERN的科學卓越性相結合，我們正在幫助確保大型強子對撞機在未來幾年內安全高效地運行。"

但這并不是唯一一個被派往人類無法到達之處的機器人。著名的波士頓動力機器狗也將幫助英國塞拉菲爾德核場地的持續清理和退役工作。

UKAEA發言人告訴我們，PipeINEER使用微控制器，但未具體說明是哪一種。不過，使用的AI是Edge Impulse平臺，該平臺支持Arduino、高通龍翼和英偉達Jetson Orin硬件。該機器人使用激光雷達和飛行時間傳感器進行定位和識別檢查區域。

Q&A

Q1：PipeINEER機器人有什么特殊功能？

A：PipeINEER是一款寬度僅3.7厘米的小型機器人，能夠在大型強子對撞機的狹長管道中自主移動，依靠電池電力行進長達6公里，同時捕獲詳細圖像并使用AI模型檢測異常。如果發現問題，它會返回起始點并報告確切位置。

Q2：為什么需要機器人來檢查大型強子對撞機的管道？

A：大型強子對撞機的管道承載粒子束，周圍有工作在-271°C的超導磁體，在高真空條件下運行，位于基礎設施深處，人工檢查極具挑戰性。管道內約2000個插件模塊的薄射頻"觸指"可能變形造成阻塞，需要定期檢查。

Q3：PipeINEER機器人使用了什么技術？

A：PipeINEER使用微控制器控制，搭載Edge Impulse AI平臺，該平臺支持Arduino、高通龍翼和英偉達Jetson Orin硬件。機器人配備激光雷達和飛行時間傳感器進行定位和識別檢查區域，能夠自主完成檢查任務。