CERN déploie des robots 'souris' entraînés par IA dans les tuyaux du Grand Collisionneur de Hadrons

Suisse - Agence de presse Ekhbary

CERN déploie des robots 'souris' entraînés par IA dans les tuyaux du Grand Collisionneur de Hadrons

Les frontières de l'exploration scientifique sont souvent repoussées par des solutions d'ingénierie ingénieuses, et le dernier développement au Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) en est un exemple frappant. Dans un effort conjoint entre l'Autorité britannique de l'énergie atomique (UKAEA) et le CERN, un robot spécialisé, surnommé 'PipeINEER', a été conçu pour relever la tâche ardue d'inspecter les composants internes du vaste réseau de tuyaux du LHC. Ces tuyaux, qui transportent les faisceaux de particules de haute énergie essentiels à la recherche de pointe du CERN, sont des environnements aux conditions extrêmes — températures cryogéniques et vide poussé — rendant l'accès humain pour l'inspection et la maintenance de routine exceptionnellement difficile.

Le robot 'PipeINEER', d'une largeur de seulement 3,7 cm, est conçu pour parcourir de manière autonome ces conduits étroits et longs. Bien que son nom évoque une forme de rongeur, inspirée par sa capacité à naviguer dans des espaces confinés, sa fonction principale est loin d'être anecdotique. Le LHC, une merveille d'ingénierie s'étendant sur 27 kilomètres de circonférence à cheval sur la frontière franco-suisse, repose sur des milliers de modules de connexion (PIMs) pour gérer les contraintes physiques de son fonctionnement. Ces modules sont sujets à des problèmes, notamment avec leurs "doigts" internes de radiofréquence qui peuvent se déformer et créer des obstructions dans la ligne de faisceau, perturbant potentiellement les expériences et nécessitant des interventions coûteuses.

C'est là que le 'PipeINEER' démontre sa valeur. Équipé de capteurs avancés et d'un modèle d'intelligence artificielle entraîné sur la plateforme Edge Impulse, le robot peut parcourir jusqu'à six kilomètres grâce à l'énergie de sa batterie. Sa mission est de scanner méticuleusement chaque PIM, de capturer des images haute résolution et d'identifier toute anomalie subtile ou obstruction potentielle. La capacité de l'IA à détecter ces défauts de manière autonome représente un bond en avant significatif. Lorsqu'il détecte un problème, le robot est programmé pour retourner à son point de départ et signaler précisément l'emplacement du dysfonctionnement. Cette approche ciblée permet aux ingénieurs d'intervenir efficacement sur des points de préoccupation spécifiques le long du gigantesque collisionneur de 27 km, évitant ainsi le besoin de démontages complexes et longs des sections de tuyauterie et d'inspections endoscopiques manuelles.

Le développement du 'PipeINEER' témoigne de la synergie entre différentes disciplines scientifiques et d'ingénierie. Le centre RACE (Remote Applications in Challenging Environments) de l'UKAEA a dirigé la conception et la construction du robot, s'appuyant sur son expertise approfondie en robotique pour les environnements exigeants, notamment grâce à ses travaux dans le domaine de l'énergie de fusion. Nick Sykes, Directeur de RACE, a exprimé sa fierté quant à l'application de leurs compétences, déclarant : "Nous sommes fiers d'appliquer notre expertise en robotique issue de l'énergie de fusion pour soutenir les expériences de classe mondiale du CERN. En combinant notre expérience de la manipulation à distance avec l'excellence scientifique du CERN, nous contribuons à garantir que le Grand Collisionneur de Hadrons fonctionne de manière sûre et efficace pour les années à venir." Bien que les détails spécifiques concernant le microcontrôleur utilisé dans le robot n'aient pas été divulgués au moment de la publication, il a été confirmé que le système d'IA prend en charge diverses plateformes matérielles, notamment Arduino, Qualcomm Dragonwing et Nvidia Jetson Orin. La navigation du robot repose sur des capteurs LIDAR et de temps de vol pour une localisation et une cartographie précises de ses zones d'inspection.

Le déploiement du 'PipeINEER' souligne une tendance plus large dans les industries de haute technologie et la recherche scientifique : le recours croissant aux systèmes autonomes et à l'IA pour des tâches trop dangereuses, trop précises ou trop éloignées pour une intervention humaine. Cette initiative promet non seulement de rationaliser les opérations de maintenance au LHC, assurant ainsi la continuité de son fonctionnement et l'intégrité de sa recherche vitale, mais sert également de modèle pour de futures applications robotiques dans des environnements extrêmes. Elle met en évidence comment la robotique avancée et l'intelligence artificielle deviennent des outils indispensables dans la quête de la découverte scientifique et du progrès technologique, garantissant le fonctionnement sûr et efficace d'instruments scientifiques complexes et à grande échelle.

Agence de presse Ekhbary