Europejska Organizacja Badań Jądrowych jest miejscem, które posiada know-how w zakresie projektowania, budowy i obsługi systemów robotycznych, mogących pracować w szczególnie wymagających warunkach. Mogą z niego korzystać organizacje R&D i przemysł również poza organizacją.
Naukowcy w CERN używają obecnie 7 różnych platform robotycznych, od 2015 roku w organizacji przeprowadzono ponad 135 interwencji z użyciem robotów. Organizacja skupia swoją działalność na projektowaniu i budowie rozwiązań zrobotyzowanych dla wyspecjalizowanych, wysoce złożonych operacji w trudnych warunkach. Specjaliści z CERN tworzą niezależne platformy wykorzystujące komponenty oprogramowania wielokrotnego użytku, wśród których są autonomiczne pojazdy zrobotyzowane i roboty przeszkolone przez operatorów. Personel CERN rozwija również narzędzia rozszerzonej rzeczywistości i technologie z zakresu man-machine training.
Kluczowe aplikacje
Jednym z najważniejszych obszarów, w jakich działa CERN w zakresie robotyki, jest mechatronika i rozwój niestandardowych rozwiązań. Wśród dwóch rozwiązań będących w portfolio CERN wyróżniają się CERNBot i TIM, czyli Train Inspection Monorail.
CERNBot
CERNbot to modułowa i elastyczna platforma robotyczna opracowana w CERN na potrzeby złożonych interwencji w trudnych warunkach. Jest to wysoce konfigurowalna platforma – może pracować z dwoma współpracującymi ze sobą, w skoordynowany sposób, robotycznymi ramionami.
Platforma ma dużą ładowność, skonstruowana jest w oparciu o standardowe komponenty przemysłowe z przewidywaną ścieżką aktualizacji, może pracować w ciężkich warunkach i tym samym zmniejszać stopień narażenia pracowników. System operacyjny CERNBot pracuje w czasie rzeczywistym, umożliwia prowadzenie inteligentnej kontroli i ekstrakcie danych z obszarów wcześniej niedostępnych.
Platforma CERN może być stosowana do autonomicznych interwencji w nieprzyjaznym środowisku, w szczególności przy występowaniu promieniowania jonizującego. W przyszłości system ten może być połączony z siecią neuronową w celu rozpoznawania scen za pomocą określonych znaków alfanumerycznych.
TIM
Train Inspection Monorail (TIM) jest produktem mechatronicznym, zaprojektowanym początkowo z myślą o specyficznych potrzebach CERN i zapewnieniu możliwości przeprowadzania bezzałogowych operacji w tunelu LHC bez konieczności zatrzymywania jego pracy. Umożliwia on przeprowadzanie pomiarów, monitorowanie oraz dokonywanie niezbędnych interwencji ad hoc.
Pociąg jeździ na kolejce jednoszynowej zainstalowanej na suficie wokół tunelu LHC i składa się z pięciu wagonów, z których każdy przeznaczony jest do innego celu: kontrolnego, akumulatorowego, silnikowego, użytkowego i rozpoznawczego. Wszystkie wyposażone są w różne typy kamer, czujników, komputerów PC, kontrolerów i systemów mechatronicznych. TIM może być rozbudowywany – dodając do niego elementy takie jak ramiona robotów, można zwiększyć funkcjonalność i wszechstronność TIM.
TIM to autonomiczny system, który można obsługiwać z powierzchni (w przypadku tunelu LHC) poprzez zaawansowany interfejs człowiek-maszyna (HMI), pozwalający operatorowi na zarządzanie jego ruchem i wysyłanie go do samodzielnego wykonywania różnych misji. Komunikacja między panelem sterowania a pociągiem odbywa się za pośrednictwem sieci 4G lub Wi-Fi. TIM zapewnia też wiarygodne wizualne informacje zwrotne, które rejestrowane są przez kamery zainstalowane wzdłuż pociągu. Dane przez niego gromadzone dostępne są w czasie rzeczywistym.
TIM może znaleźć zastosowanie w obszarach takich jak geodezja, mapowanie promieniowania, pomiary temperatury i zawartości procentowej tlenu, system kamery hd z funkcją obrotu i pochylenia zapewnia kontrolę wizualną, fotogrametria, obrazowanie termiczne, monitorowanie infrastruktury tunelowej z wizją, bezpieczeństwo – zapobieganie pożarom i wykrywanie, monitorowanie ewakuacji.
Aby skorzystać z rozwiązań CERN w zakresie robotyki należy uzyskać stosowne licencje. W sprawie szczegółów należy skontaktować się z CERN Knowledge Transfer Group.
