Топ-5 прорывных изобретений российских школьников
Всероссийский конкурс проектов Кружкового движения Национальной технологической инициативы Rukami назвал имена финалистов, которые представят свои разработки на международном киберфестивале идей и технологий. В финал вышли 100 проектов в сфере технического творчества из 28 регионов России.
1) Перчатка для дистанционного управления роботами
Автор: Виталий Корнилов, 16 лет, Королев
Виталий в одиночку разработал систему роботов-марсоходов для изучения Красной планеты. Всего в серии Mark задумано порядка 30 больших и малых роботов, 10 из которых уже имеют прототип. Чтобы ими удобнее было управлять, парень придумал перчатку Mark Gauntlet. Она состоит из модуля-держателя, который крепится на руку, блока управления с джойстиком и кнопками. К блоку управления ведут провода с акселерометром и гироскопом, а данные с перчатки передаются по wi-fi, bluetooth, радиоканалам. Управление жестами, интеллектуальное переключение режимов — гаджет действительно имеет очень «умные» мозги.
— Разработка устройств с нуля — занятие не для всех. Для этого нужно быть в некоторой степени одержимым, — признается Виталий. — Когда хочется какую-то идею реализовать, ты не можешь ни о чем другом думать. Третья версия Mark Gauntlet была создана мной за 1,5 дня: от модели и до готового устройства.
2) Генератор кислорода из бактерий
Авторы: Копцев Данила (16 лет), Бакшеев Артем (17 лет), Кабанов Даниил (16 лет), Томск
Ребята работают над новым способом генерации кислорода. Они разработали проект биореактора — BET-Earth. В нем — специальные условия для жизни цианобактерий, выделяющих кислород. По планам школьников, управлять реактором можно будет в два клика, с помощью мобильного приложения: изменять условия размножения бактерий, регулировать количество кислорода. А еще команда учеников из Томска трудится над специальной установкой для насыщения воды кислородом в условиях космической станции. Сначала воду питают кислородом с помощью цианобактерий, а затем проводят электролиз.
— Любопытство — ключ к науке. Это цитата физика, нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана. Мне интересно создавать что-то новое, чтобы улучшить жизнь людей, — рассказывает Данила Копцев, автор и руководитель проекта.
3) Помощник в передвижении по городу для незрячих и слабовидящих
Авторы: Артем Санников (17 лет), Лузин Михаил (16 лет), город Кемерово
Команда проекта «ASTRA» пытается решить проблему передвижения незрячих и слабовидящих людей по городу с помощью технологий машинного зрения. Устройство выглядит как поясная сумка, в нее встроены микрокомпьютер с системой GPS, камера, вибромоторы и датчики. Оно не только определяет местоположение человека, но и «видит» все препятствия, светофоры и тактильные плитки. Сообщает о них через наушник и вибрацию.
— Сейчас мы сделали прототип из самых дешевых материалов. Но уже планируем сотрудничество с Всероссийским обществом слепых, будем узнавать, что добавить, чтобы улучшить работу, какие компоненты будут наиболее подходящими. Хотим довести устройство до состояния, когда его можно будет производить и патентовать, — поделился Артем Санников.
4) Робот для помощи в сельском хозяйстве
Авторы: Георгий Бондарь (18 лет), Михаил Кузнецов (18 лет), Данила Юдин, Москва
Ребята обратили внимание на то, что из-за сложности в отслеживании различных заболеваний растений, фермеры теряют до 30% урожая, а производители упускают около 75 млрд. долларов в год. Siberian Tiger — робот-агроном, который анализирует состояние растений, определяет их заболевания и патологии. Робот на электроходу, питается от аккумулятора, есть система всенаправленного хода, камеры и датчики, которые собирают изображения растений и отправляют их на сервер для анализа. И уже умная нейронная сеть выявляет и определяет заболевания растений.
Что делать, если робот заглохнет в поле? На этот случай он оснащен резервной системой питания: на корпусе установлена солнечная панель, которая заряжает электронику для включения бензинового генератора. Размер помощника — 172х172см, сейчас его мощность — 10 лошадиных сил.
— Нам очень хочется, чтобы робототехников в нашей стране было больше. У нас есть маленький робот — прототип. Скоро мы его будем преобразовывать в набор для обучения студентов робототехнической операционной системе, — поделился Георгий Бондарь.
5) Робот-сапер
Автор: Илья Киров, 13 лет, Иваново
Робот-сапер поможет снизить риски для жизни человека, уверен Илья Киров. Он создал небольшую машину весом около килограмма на четырехколесной платформе с манипулятором-клешней и двумя камерами. Назвал — «Квантограбер». С помощью робота-сапера можно дистанционно обследовать опасные объекты. Оператор может следить за действиями на мониторе и управлять с помощью пульта. В мире существует несколько аналогов подобных роботов, однако весят они гораздо больше и их стоимость начинается от 2,5 млн рублей, говорит 13-летний инженер.
Кстати, разработка школьника уже вызвала интерес взрывотехников из местного ОМОНа. Сотрудники подразделения организовали для робота тест на профпригодность и провели учения по обезвреживанию бутафорской мины. «Квантограбер» успешно справился с испытанием, а еще занял второе место на Всероссийских соревнованиях Rescue Robot, которые проходили под эгидой МЧС.
— Сначала мы пытались изготовить робота из металла, но получалось плохо. Поэтому мне пришлось разобраться в 3D-моделировании и напечатать корпус из пластика на 3D-принтере. Мы очень долго шли к финальному варианту, который мы видим сейчас. Очень рад, что «Квантограбер» высоко оценили реальные взрывотехники. Я хочу еще поработать над модернизацией робота, — рассказал Илья Киров.