Робот-разведчик, гамак-шлюпка, автометро: изобретения юных россиян представят на Бали

На Индонезийском острове Бали с 16 по 19 сентября пройдёт финал Х Международного конкурса юных изобретателей International Young Inventors Award (IYIA 2023), в котором будет участвовать российская команда. Возраст наших ребят — от 10 до 18 лет. В прошлом году наши юные изобретатели завоевали на конкурсе 3 золотых и 4 серебряных медали. Международная выставка юных изобретателей (IYIA) проводится с 2014 года, в 2018 году впервые также была проведена Всемирная выставка изобретений и технологий (WINTEX) и в 2019 году эти две выставки были объединены под общим названием — Индонезийский день изобретателей (Indonesia Inventors Day — IID). Жюри оценивает проекты по критериям креативности, качества презентации и самой возможности дальнейшего развития идеи и воплощения в жизнь. В этом году, по словам Юрия Кузнецова, члена жюри ежегодной Международной выставки юных изобретателей IYIA 2023, в отборочном туре приняли участие почти 100 проектов из 13 городов России (Москва, Пермь, Свободный, Нижний Новгород, Саров, Владикавказ, Нальчик, Уфа, Екатеринбург, Зеленодольск, Казань, Новосибирск, Новочеркасск. В итоге наши ребята повезут на Бали десять своих проектов. Робот-разведчик «Механическая змея» Mecanum Snake — универсальный робот-разведчик. Изобретение Алексея Лащикова (2007 г. р.) и Дмитрия Набиулина (2008 г. р.) из Новочеркасска (ЦТТ Robo.Grade), может использоваться для поиска, сбора информации, в рамках разведывательных и спасательных операций. Особенность проекта заключается в том, что шасси робота-змеи оснащены всенаправленными колесами, оси вращения которых размещены вдоль корпуса шасси. Это позволяет роботу двигаться быстрее и манёвреннее, в том числе, в узких и замкнутых пространствах. Mecanum wheels, которые использовали изобретатели — это колёса с серией прорезиненных внешних роликов, закрепленных наклонно по всей окружности его обода. Каждый из этих роликов имеет ось вращения под углом 45 ° к плоскости колеса и под углом 45° к линии оси. Их отличительная особенность — это независимое изменение направления вращения и скорости, что позволяет роботу передвигаться во всех направлениях. При создании проекта команда решила проблему ограничений кинематики змееподобных роботов-вездеходов. Разработчики в ближайшем будущем планируют усовершенствовать модель: добавить несколько подвижных блоков и две камеры, для фото- и видеосъёмки. Система оптимизации комплекса управления беспилотного автомобиля Юный изобретатель Никита Кумин (2005 г. р.) из Сарова (Вектор++) создал программный комплекс, дополняющий возможности системы автоматического управления или водителя автомобиля на базе микроконтроллера STM32F401CEU6. Программа написана на языке программирования C с использованием набора инструментов HAL. Использовать систему оптимизации можно для управления автомобилем, корректировки его курса, а также для защиты от вхождения в занос. Биоразлагаемый материал для упаковки «ЛистоПАК» «ЛистоПАК» — это универсальный биоразлагаемый материал из опавших листьев для производства одноразовой упаковки. Целью проекта для Дарьи Шейниной (2010 г. р.), Виктории Позверг (2013 г. р.) и Сергея Мазунина (2010 г. р.) из Перми (МАОУ СОШ № 93) стали снижение пластикового загрязнения планеты и эффективная утилизация опавшей листвы в городах. Упаковочные материалы и столовые принадлежности, изготовленные из природных листьев, не содержат химических примесей и прочих вредных веществ. Метод производства энергоэффективный и достаточно простой, поэтому готовые изделия не отличаются высокой стоимостью, но обладают хорошими показателями качества. Пища, которая подается или упаковывается в такие контейнеры, лотки и тарелки сохраняет свой естественный вкус и аппетитный запах. Изделия из листьев, в отличие от аналогов из полистирола, на 100% биоразлагаемы. Беспилотный модуль «Спасатель» Проект Глобальной поисково-спасательной системы для исследования мирового океана и оказания помощи терпящим бедствие на море «Спасатель». Николай Хитров (2006 г. р.) из Нижнего Новгорода (Нижегородское детское речное пароходство) разработал и создал прототип автономного беспилотного исследовательского поисково-спасательного судна на солнечных батареях. Особенность изобретения — беспилотный спасательный модуль, который находится между корпусами катамарана. На специализированных шлюпбалках он имеет возможность опуститься и подняться на борт даже при значительном волнении моря, что дает преимущество перед существующими аналогами. Такой модуль оборудован универсальной системой водной защиты, позволяющей работать в экстремальных условиях, в том числе, при повышенных температурах горящих нефтепродуктов. HandyBot Интерфейс для управления роботизированными системами с помощью движений рук. По замыслу Александра Сухоцкого (2009 г. р.) и Никиты Шилкова (2009 г. р.) из Москвы, (ГБПОУ г. Москвы «Воробьёвы горы», Центр технического образования), взаимодействие с манипулятором осуществляется с помощью жестов рук в режиме реального времени, система обеспечивает необходимый контроль и точность позиционирования. Для тестирования разработанной технологии были изготовлены две действующие модели робота. Проект HandyBot способствует ускорению обучения персонала и упрощает процесс внедрения и эксплуатации роботизированных систем. Комплекс погрузочно-разгрузочных работ КПР-21 Система, разработанная Русланом Василенко (2005 г. р.) из г. Свободный (Центр технического развития — детский технопарк Кванториум Свободненской детской железной дороги имени Г. М. Фадеева), осуществляет процесс выгрузки и погрузки грузов на предприятии с помощью специального подъёмного механизма, который подстраивается под размер тележки. Как правило, на территориях предприятий находятся железнодорожные пути со стандартным размером железнодорожной колеи необщего пользования. При выкатке тележки платформа поднимается вместе с тележкой и грузом на уровень погрузочной площадки транспорта, переставляя груз на железнодорожную колею необходимого размера. Части логистического комплекса: КПР-21. Эстакада. Здание предприятия. Отдельный въезд для грузового транспорта. Путь с пустыми телегами. Пути необщего пользования входящие в состав предприятия. «Гамак 2.0» Гамак 2.0., разработанный Вадимом Мирошниченко (2006 г. р.) из г. Свободный (Центр технического развития — детский технопарк Кванториум Свободненской детской железной дороги имени Г. М. Фадеева), может использоваться на морском судне как место для отдыха в каюте, как спасательная индивидуальная шлюпка в случае кораблекрушения (имеет под спальным местом полезное пространство для запаса воды, еды и аккумуляторной батареи с маячком). Помимо этого, конструкция «Гамак 2.0» позволяет установить гироскоп, избавляющий человека от симптомов морской болезни, появляющиеся даже при небольшой качке. «Гамак 2.0» подходит для транспортировки пациентов с подозрением на коронавирус или другие опасные вирусные заболевания. Снабжён всем оборудованием для жизнеобеспечения, также может использоваться как комплекс для реанимационных мероприятий. Герметичность позволяет насыщать емкость кислородом, что упрощает использование средств ИВЛ. Автономность «Гамака 2.0» хорошо подходит для транспортировки тяжело больных пациентов в багажном отделении. Также «Гамак 2.0» разработан как индивидуальное место для маломобильных групп населения. Устройство может служить камерой спасения в каждом доме в зоне сейсмической активности или цунами, по аналогии с «тревожным чемоданчиком», а также способно работать как автономный, мобильный не электрифицированный солярий для использования в косметологической сфере на общественных пляжах. ДИОПТР, автоматизированная система обнаружения объектов на Ж/Д путях в реальном времени Устройство «Диоптр», разработанное Вероникой Алексеенко-Недышиловой (2008 г. р.) из Екатеринбурга (ДТ «Кванториум», Свердловская детская железная дорога), это практичный помощник машинисту в наблюдении за дорогой. Оно способно детектировать объекты в реальном времени. При работе системы используется технология компьютерного зрения и нейронных сетей. Информация с камеры передается на компьютер, который с помощью нейронной сети обрабатывает данные и выводит результат анализа на экран. Функционал системы «Диоптр» — распознавание и детекция объектов, реализован с помощью нейронной сети на языке программирования Python с использованием архитектуры компьютерного зрения. Многофункциональный рюкзак Relax Над рюкзаком Relax работали пермячки Даша Шейнина, Вика Позверг и её младшая сестра Мария. Девочки попытались решить проблему многих школьников. Они заметили, что в классических рюкзаках нет термокарманов для хранения еды или лекарств, лямки по-прежнему сильно давят на плечи, а в транспорте на рюкзак хочется прилечь. Под руководством наставников детского технопарка «Кванториум Фотоника» девочки создали прототип многофункционального рюкзака. В его лямки они встроили электронный массажный компонент, в клапан портфеля — надувную подушку, в карман — термопокрытие, а также предусмотрели спереди муфту для удерживания рюкзака, чтобы снять нагрузку с плеч. Автомобильное метро Арсений Елистратов (2008 г. р.) и Артур Фёдоров (2006 г. р.) из Зеленодольска (КНИТУ КАИ) разработали вагонный комплекс для транспортировки автомобилей, действующий по принципу классического пассажирского метро. Вагон будет оснащён полным комплектом вагонного оборудования (пневматического, электрического, электронного), как и у действующих пассажирских вагонов метро. Автономное движение вагона должно осуществляться за счёт системы автоматического следования, которая будет опираться на действующие в метро системы АРС — АЛС (Автоматическая автоматическим регулированием скорости). Также вагон будет оснащён различными датчиками. Безопасность при движении обеспечивается тщательной диспетчеризацией движения вагонов. По задумке авторов, вагоны не нужно прицеплять к пассажирским поездам, они будут перемещаться автономно. Наполнение и освобождение вагона должно контролироваться дежурный по разгрузочному терминалу при помощи средств видеонаблюдения, а останавливать поток машин у въезда на поезд будут светофор и шлагбаум.