Řízení robotu pro zakládání křemíkových detektorů urychlovače LHC

Abstract

Experiment ATLAS, který je součástí urychlovače LHC v CERNu akutálně prochází přípravou na další fázi provozu LHC s vyšíí energií svazků. Kvůli této vyšší energii je nutné nahradit stávající vnitřní detektor Inner Detector novějším detektorem Inner Tracker. Bylo nutné navrhnout robota, který bude instalovat senzory do tohoto nového vnitřního detektoru. Vývoj tohoto robota má na starosti tým z ČVUT. Cílem této práce je navrhnout a implementovat HW a SW řešení pro tohoto robota. Pro jednotlivé krokové motory na robotu byly vyvinuty jejich controllery, které jsou propojeny do komunikační sítě RS-485 společně s centrální řídící jednotkou. Pro komunikaci přes tuto síť mezi jednotlivými řídicí a centrální řídicí jednotkou byl navržen komunikační protokol. Celé řízení robota společně se synchronizací všech krokových motorů má na starosti navržená centrální řídící jednotka. Celý řídící systém robota byl úspěšně postaven, otestován a je plně funkční.

The ATLAS experiment at the Large Hadron Collider in CERN is currently being upgraded for the high-luminosity phase of the LHC, which require replacement of the Inner Detector with a new Inner Tracker. A robotic assembly is designed by a CTU team to install sensors into the Inner Tracker. The goal of this thesis is to design and implement HW and SW solution to the control of this robot. The controllers for all the stepper motors were developed. They are connected via a RS-485 network together with a central control unit. A communication protocol was implemented for the connection of the stepper motor controllers and the central control unit. The central control unit is responsible for the synchronization of the stepper motors and control of the whole system. The control system was successfully built, tested and it is fully functional.