大型强子对撞器隧道运用四足机器人进行运维检查

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目前正在欧洲运作的大型强子对撞器（LHC）是一个极其复杂且庞大的地下设施，该设施的地下隧道总长度达到60km，其中还包括了80多个深度从50米到175 米不等的洞室。隧道内密布管线和实验设备，对日常运维和巡检工作带来了巨大的挑战。

为了对庞大且敏感的地下隧道进行结构检测和日常运维，项目团队引入了最新的机器人技术，本期小编就带大家一起了解一下！

运维和巡检难题

Introduction

强子对撞器是一个高度敏感且复杂的实验设备，来自外界的任何干扰都可能扰乱甚至停止强子对撞器的运行，这一特性对整个隧道的运维提出了很高的要求。

由于隧道地面上有实验设备以及大捆松散的电线和管道，这使得传统的轮式巡检机器人很难通过，而对整个隧道结构进行人工检查又是一个缓慢且复杂的过程。

人工巡检

为了解决这一问题，运维部门开发了一系列新型的自动巡检机器人，其中包括一种沿着隧道顶部的轨道运行的列车式巡检机器人。

单轨列车检测机器人

但在进入杂乱区域以及需要对复杂结构进行检测时，列车式巡检机器人并不能很好地完成任务；尽管运维团队尝试了在列车检测机器人加装机械臂，但依旧不能满足所有需求。

额外的机械臂

四足检测机器人

Robot

为了更好地利用机器人对隧道内的复杂环境进行监测，强子对撞机运维团队引入新型四足检测机器人：四足检测机器人越障能力强，并且具备在摔倒后自主重新站立的能力，这些特点使得它可以胜任复杂隧道环境中的监测任务。

2024年2月6日，运维团队成功使用了新型四足检测机器人在隧道北区完成了一次区域辐射防护测试，验证了四足检测机器人在强子对撞机隧道中的运行能力。

运维团队预计该类机器人很快将将被部署在整个强子对撞机隧道内，这些机器人将负责在隧道内识别监测漏水或火灾这类事故。然而，四足型机器人也存在一些缺陷：

■ 通讯能力

远程遥控与实时图像传输都需要高速无线网络，而地下工程施工现场实现信号全覆盖比较困难，想要实现实时的数据交互就需要机器狗自己携带大功率的通讯设备。

■ 载重问题

Spot机器狗的载重能力还是比较有限的，这意味着它很难搭载大型设备，对其功能产生了一定的限制。

■ 移动速度问题

Spot机器狗的常规移动速度不能算快，虽然其最大奔跑速度可达1.6 米/秒；但背负设备并在困难地形中行动时，速度会大大放缓。

这些缺陷意味着四足型检测机器人依然需要与包括轮式机器人和列车式机器人在内的其他类型的机器人配合使用。