CERN despliega ratones robot entrenados por IA en los tubos del Gran Colisionador de Hadrones

Suiza - Agencia de Noticias Ekhbary

CERN despliega ratones robot entrenados por IA en los tubos del Gran Colisionador de Hadrones

Las fronteras de la exploración científica a menudo son impulsadas por ingeniosas soluciones de ingeniería, y el último desarrollo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es un ejemplo perfecto. En un esfuerzo conjunto entre la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) y el CERN, se ha desarrollado un robot especializado, apodado 'PipeINEER', para abordar la desafiante tarea de inspeccionar los componentes internos de la vasta red de tubos del LHC. Estos tubos, que transportan los haces de partículas de alta energía que son centrales para la investigación pionera del CERN, son entornos de condiciones extremas: temperaturas ultrabajas y alto vacío, lo que hace que el acceso humano para inspección y mantenimiento de rutina sea excepcionalmente difícil.

El robot 'PipeINEER', que mide apenas 3,7 cm de ancho, está diseñado para recorrer de forma autónoma estos conductos estrechos y largos. Si bien su nombre sugiere una forma similar a la de un roedor, inspirada por su capacidad para navegar en espacios confinados, su función principal está lejos de ser trivial. El LHC, una maravilla de la ingeniería con una circunferencia de 27 kilómetros que se extiende a lo largo de la frontera franco-suiza, depende de miles de módulos de conexión (PIM) para gestionar las tensiones físicas de su operación. Estos módulos son susceptibles a problemas, particularmente con sus "dedos" internos de radiofrecuencia que pueden deformarse y crear obstrucciones dentro de la línea del haz, lo que podría interrumpir experimentos y requerir intervenciones costosas.

Aquí es donde 'PipeINEER' demuestra su valor. Equipado con sensores avanzados y un modelo de inteligencia artificial entrenado en la plataforma Edge Impulse, el robot puede viajar hasta seis kilómetros con la energía de su batería. Su misión es escanear meticulosamente cada PIM, capturando imágenes de alta resolución e identificando cualquier anomalía sutil o posible obstrucción. La capacidad de la IA para detectar estos defectos de forma autónoma representa un salto significativo. Una vez que detecta un problema, el robot está programado para regresar a su punto de partida e informar con precisión la ubicación del mal funcionamiento. Este enfoque dirigido permite a los ingenieros abordar de manera eficiente puntos de preocupación específicos a lo largo del colisionador de 27 km, evitando la necesidad de desmontajes extensos y que consumen mucho tiempo de las secciones de tubería e inspecciones endoscópicas manuales.

El desarrollo de 'PipeINEER' es un testimonio de la sinergia entre diferentes disciplinas científicas y de ingeniería. El centro RACE (Remote Applications in Challenging Environments) de la UKAEA dirigió el diseño y la construcción del robot, aprovechando su amplia experiencia en robótica para entornos desafiantes, particularmente de su trabajo en el campo de la energía de fusión. Nick Sykes, Director de RACE, expresó su orgullo por la aplicación de sus habilidades, diciendo: "Estamos orgullosos de aplicar nuestra experiencia en robótica de la energía de fusión para apoyar los experimentos líderes en el mundo del CERN. Al combinar nuestra experiencia en manipulación remota con la excelencia científica del CERN, estamos ayudando a garantizar que el Gran Colisionador de Hadrones funcione de manera segura y eficiente en los años venideros." Si bien los detalles específicos sobre el microcontrolador utilizado en el robot no se divulgaron en el momento de la publicación, se confirmó que el sistema de IA admite varias plataformas de hardware, incluidas Arduino, Qualcomm Dragonwing y Nvidia Jetson Orin. La navegación del robot se basa en sensores LIDAR y de tiempo de vuelo para la localización y el mapeo precisos de sus áreas de inspección.

El despliegue de 'PipeINEER' subraya una tendencia más amplia en las industrias de alta tecnología y la investigación científica: la creciente dependencia de sistemas autónomos e IA para tareas que son demasiado peligrosas, demasiado precisas o demasiado remotas para la intervención humana. Esta iniciativa no solo promete optimizar las operaciones de mantenimiento en el LHC, garantizando su continua operación fluida y la integridad de su investigación vital, sino que también sirve como modelo para futuras aplicaciones robóticas en entornos extremos. Destaca cómo la robótica avanzada y la inteligencia artificial se están convirtiendo en herramientas indispensables en la búsqueda del descubrimiento científico y el avance tecnológico, asegurando el funcionamiento seguro y eficiente de instrumentos científicos complejos y a gran escala.

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