Собрать собственного робота и запустить ракету в космос? Или помочь людям справиться с бессонницей? Детские технопарки Москвы дают юным изобретателям возможность реализовать самые амбициозные задумки, а также познакомиться с передовыми технологиями и профессиями будущего уже с начальных классов.
«По всей Москве открыто 18 детских технопарков, а число их слушателей превысило 330 тысяч человек. Ребята могут пройти более 350 программ обучения по 41 востребованному направлению. Здесь они приобщаются к наукоемким профессиям, получают навыки работы на современном оборудовании, а также создают собственные проекты в самых разных сферах», — рассказал руководитель Департамента предпринимательства и инновационного развития Алексей Фурсин.
Изобретения, над которыми работают дети, действительно впечатляют. Среди них — проекты благоустройства городской среды и умные дома, тренажеры с использованием технологий виртуальной реальности, всевозможные роботы, действующие модели малых космических кораблей. Над чем сегодня работают в технопарках — в материале mos.ru.
Сибирский тигр
Георгий Бондарь уже три года совершенствует своего сельскохозяйственного робота, который позволит развивать точное земледелие в России. Сейчас Георгий учится на первом курсе Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и состоит в сообществе Underground robotics, вместе с которым работает над существующими прототипами и придумывает новых роботов. В прошлом Георгий развивался как резидент детского технопарка «Кулибин Про».
«Изначально у нас стояла задача собрать модель на мировую олимпиаду по робототехнике на тему Food matters — это одна из целей устойчивого развития ООН. Дело в том, что к 2050 году нас будет на планете около 10 миллиардов, всех надо накормить. А значит, необходимо увеличивать производство продуктов, требуется внедрять роботизированные технологии в сельское хозяйство. Мы подумали, что надо создать робота, который бы перемещался по полям, снимал различные показания, следил за состоянием растений. И мы спроектировали такую платформу», — рассказал изобретатель.
В свой проект Георгий заложил взаимосвязь точного земледелия, урожайности и цифровой экономики. Созданный им робот-фермер Siberian Tiger представляет собой многофункциональное устройство для исследования растений и полива удобрениями и лекарствами.
Принцип работы робота следующий: он ездит по полю, сканирует посевы, в районе очага заболеваний делает серию фотографий и присылает их на сервер. Там фото обрабатывает нейронная сеть, ее алгоритм определяет листья растений и классифицирует их по заболеваниям. Все фотографии пересылаются чат-боту в «Телеграме», и фермер получает информацию о местонахождении очага заболевания и причине возникновения проблем.
«Робот фотографируют растения, а снимки попадают в нейронную сеть, которая распознает заболевание. Датасет этих изображений я собирал в ботаническом саду Тимирязевской академии. Кинематика робота уникальна тем, что каждое колесо может поворачиваться на 360 градусов по вертикальной оси, то есть он всенаправленный, полноприводный, имеет хорошую проходимость. Он электрический, работает на аккумуляторах и может ездить на одном заряде два-три часа. Это как внедорожник, только лучше», — говорит Георгий Бондарь.
Для платформы изобретатели использовали батареи Тесла, а также гибридную систему энергоснабжения с солнечными батареями. При этом робот легко складывается до размеров 110 х 110 х 130 сантиметров. Проект Георгия Бондаря уже успел победить во многих конкурсах. Среди них — Московская олимпиада школьников, «Инженеры будущего», «Робофест» и даже Всемирная олимпиада роботов в Таиланде (World Robot Olympiad). В феврале этого года проект представили на выставке «ТатАгроЭкспо».
Команда Георгия уже провела испытания устройства на опытных полях Тимирязевской академии, стартовал и процесс привлечения инвестиций.
«Я планирую довести эту модель до промышленного варианта в своем размере, а потом увеличить масштаб модели и уже на этом этапе внедрить ее в сельское хозяйство. Конечно, для этого нужны ресурсы. Если говорить конкретно про этот прототип, то он интересен Тимирязевской академии в качестве образовательного образца. Недавно я защищал проект перед профессорами академии», — поделился изобретатель.
Для здорового сна
На базе детского технопарка «Траектория взлета» Московского авиационного института команда школьников реализовала проект автоматизированной системы улучшения качества сна.
Сегодня из-за стрессов многие страдают от бессонницы и других нарушений сна. Поэтому Максим Пьянков, Егор Краснов, Дмитрий Попов, Дмитрий Еловский, Артемий Александров и Матвей Лапин создали устройство, которое поможет бороться с этой проблемой.
«Мы создали эту систему для того, чтобы помогать людям справляться с недосыпанием. В период пандемии проблема стала острее: многие ученые говорили о том, что качество сна ухудшилось. Наше изобретение — это своего рода умная колонка с классной начинкой: в ней есть вся нужная электроника, динамики, испаритель, а также система, которая помогает управлять умным домом. Когда вы засыпаете, у вас автоматически закрываются шторы и постепенно гаснет свет, а когда просыпаетесь, она может дать сигнал кофеварке, чтобы та сварила вам кофе», — рассказал один из авторов проекта Максим Пьянков.
Чтобы создать инновационное устройство, школьники консультировались с сомнологами и анализировали научные статьи. В итоге в основу проекта было заложено воздействие на все органы чувств. Прибор интегрирован в систему умного дома и управляется через мобильное приложение. Он способен включать успокаивающее освещение, воспроизводить в качестве саундтрека звуки костра, способствующие засыпанию, и даже соответствующий запах — за это отвечает специальный отсек, куда заливается вода с аромамаслами. В планах юных изобретателей — разместить приложение в App Store и Google Play.
«Ученые доказали, что на процесс засыпания влияет плавное затухание света, приятные запахи и расслабляющая музыка. Все эти опции мы включили в наше изобретение. Если у вас нет системы умного дома, изобретение все равно будет полезным. Да, у вас не будут по команде открываться и закрываться шторы, но останутся запахи, звуки и LED-подсветка, которая меняет цвета. Мы делали все, чтобы даже без умного дома сохранить максимум функционала», — отмечает Максим Пьянков.
Спасительный зонт
Умные технологии нашли применение и в изобретении слушателя детского технопарка «Альтаир» МИРЭА — Российского технологического университета (РТУ). Артем Козловский является призером конференции «Инженеры будущего» и победителем V Научно-исследовательской конференции студентов и аспирантов РТУ МИРЭА. В технопарке он проходил обучение по программе «Радиоконструирование» и создал умный зонт, который спасает от солнечных ожогов на пляже.
«Я люблю бывать на курортах и часто сталкиваюсь с проблемой солнечных ожогов. Так родилась моя идея сделать зонт, который мог бы самостоятельно менять направление в зависимости от положения солнца. Умный зонт направляется в сторону солнца, поэтому, даже если вы уснули на пляже, он спасет вас от ожогов. На нем установлены солнечные панели: они заряжают устройство, а также позволяют пользователю заряжать гаджеты с помощью встроенных USB-разъемов. Над этим проектом я работал на протяжении трех месяцев, иногда — по восемь часов в день. Самым сложным было настроить сам чип, чтобы он подавал сигналы двигателям, которые бы направляли зонт в сторону солнца. Собрать двигатели и соединить их с зонтом тоже было непростой задачей», — поделился Артем Козловский.
По его словам, при работе над проектом он использовал знания как по программированию, так и по конструированию. Нужно было запрограммировать чип таким образом, чтобы он подавал правильные сигналы двигателям, и в то же время требовалось создать модель на 3D-принтере, чтобы соединить зонт с сервоприводами.
«Программы детского технопарка у нас прошли около 10 тысяч школьников. Ежегодно наши ученики создают около полутора тысяч проектов, с которыми выходят на городские, российские и международные конкурсы. Несмотря на то что в этом году большинство программ проходило дистанционно, это не помешало нашей проектной деятельности. Более тысячи ребят создали проекты на площадке технопарка и свыше 500 из них стали финалистами городских и всероссийских соревнований», — рассказала Вера Рогова, куратор детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА.
Каждый из юных изобретателей уверен, что его проект, пусть и не сразу, найдет применение и будет полезен людям.
«Путь любого новшества от разработки проекта до массового производства не такой быстрый, как может показаться, поэтому многие изобретения слушателей детских технопарков пока находятся на стадии доработки или привлечения потенциальных инвесторов. Но уже сегодня ведущие российские компании видят в наших резидентах огромный потенциал. Не сомневаюсь, что благодаря нашим выпускникам отечественную научно-техническую отрасль ждет мощный рывок в ближайшее время», — отметил Алексей Фурсин.
