Möt ”PipeINEER” – de AI-tränade robotmössen som springer omkring i Large Hadron Collider

En ny robot som utvecklats av brittiska och europeiska forskare syftar till att lösa det problemet genom att färdas genom acceleratorns interna rör och identifiera fel innan de stoppar det vetenskapliga arbetet, rapporterar GOV.UK.

Inuti kollidern

Large Hadron Collider (LHC), som ligger nära Genève vid den fransk-schweiziska gränsen, accelererar partiklar till nästan ljusets hastighet för att studera universums grundläggande struktur. Anläggningen har spelat en nyckelroll i flera stora upptäckter, däribland Higgsbosonen.

Inuti acceleratorn rör sig partiklar genom långa strålrör som fungerar under ultrahögt vakuum och vid temperaturer runt −271 °C. Dessa extrema förhållanden gör rutininspektioner mycket svåra.

Enligt GOV.UK innehåller kollidern omkring 2 000 insticksmoduler som är utformade för att hantera expansion och sammandragning orsakad av extrema temperaturförändringar. Vissa interna kontaktkomponenter — så kallade RF-fingrar — kan gradvis deformeras efter upprepade uppvärmnings- och nedkylningscykler inne i kollidern.

Även mindre deformationer kan delvis blockera strålledningen och störa experiment, vilket kan leda till betydande förseningar och kostsamma underhållsarbeten.

Robotlösning

För att hantera problemet inledde CERN ett samarbete med robotikcentret RACE (Remote Applications in Challenging Environments) vid UK Atomic Energy Authority, som specialiserar sig på maskiner byggda för farliga eller svåråtkomliga miljöer.

Teamen utvecklade PipeINEER, en kompakt autonom robot som är konstruerad för att röra sig genom de smala strålrören.

Enligt GOV.UK är roboten cirka 20 centimeter lång och kan passera genom öppningar så små som 3,7 × 3,7 centimeter. Under ett enda uppdrag kan den färdas upp till sex kilometer på batteridrift samtidigt som den tar bilder av interna komponenter.

Maskinen analyserar dessa bilder med hjälp av artificiell intelligens som tränats på verkliga inspektionsdata från LHC. Om systemet identifierar ett potentiellt fel återvänder roboten till sin startpunkt och ger ingenjörerna den exakta platsen, så att reparationer kan utföras exakt där de behövs.

Erkännande för samarbetet

Projektet har också fått erkännande inom branschen. Enligt GOV.UK fick UK Atomic Energy Authority och CERN utmärkelsen “Highly Commended” vid The Engineer’s Collaborate to Innovate Awards för sitt gemensamma arbete med PipeINEER.

Nick Sykes, direktör för RACE vid UKAEA, sade:

“Detta pris lyfter fram kraften i internationellt samarbete och för samman UKAEA och CERN tillsammans med det bredare globala vetenskapssamfundet.

Vi är stolta över att kunna använda vår robotikexpertis från fusionsenergi för att stödja CERN:s världsledande experiment. Genom att kombinera vår erfarenhet av fjärrhantering med CERN:s vetenskapliga excellens bidrar vi till att säkerställa att Large Hadron Collider kan drivas säkert och effektivt under många år framöver.”

Dr Giuseppe Bregliozzi, sektionschef för Beam Vacuum Operation vid CERN, sade:

“PipeINEER kommer att förändra hur vi inspekterar och underhåller LHC. Det markerar ett stort steg framåt för att hålla våra experiment igång utan avbrott.”

Enligt GOV.UK är robotarna fortfarande under utveckling och kommer senare under 2026 att genomgå tester som omfattar omkring 60 kilometers drift. De slutliga enheterna väntas tillverkas senare samma år, och CERN:s operatörer planeras börja utbildas i början av 2027.

Källor: GOV.UK