Быстрые катамараны и рука из растворимого пластика

Что изобрели подростки Дальнего Востока

Сергей Сысойкин
28 октября 2019
Во Владивостоке завершился этап всероссийского фестиваля идей и технологий Rukami. DV узнал о самых интересных и спросил у участников, как сегодня развивается инженерная отрасль в регионе.

Самолёт за пять минут

Rukami — это некоммерческий проект, инициированный АО «РВК», утверждённый Советом при президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию России в 2018 году и реализуемый Фондом поддержки проектов НТИ как ключевой проект дорожной карты Кружкового движения НТИ.

Его задача — привлекать внимание молодёжи к техническому творчеству и созданию собственных проектов в кружках. В этом году фестиваль проходит в 11 городах России. На мастер-классах каждый желающий может попробовать себя в роли изобретателя.

Воспитанники филиала Нахимовского военно-морского училища представили для посетителей экспресс-курсы авиамоделирования.

Ребята показали комплекты по сборке небольших самолётов и катамаранов. Самостоятельно разработанные нахимовцами модели отличаются простотой устройства, небольшим количеством деталей и прочностью. Корпус самолёта выполнен из лёгкого и прочного полистирола, катамарана — из плотного картона и дерева, а паруса — из бумаги. Самолёты можно запускать как с рук, так и из рогатки, а катамараны пойдут по воде при помощи ветровой тяги.

Изготовление модели из фанеры

Из архива организаторов фестиваля Rukami

«Мы показали, что собирать небольшие модели очень просто, а весь процесс сборки занимает от пяти до десяти минут. Надеюсь, что после мастер-класса ребята захотят поступить в наше училище и посещать тематические кружки. Мы хотим выявить талантливых молодых людей, обеспечить им условия, чтобы ребята и дальше занимались проектной деятельностью и создавали более сложные модели», — рассказывает ученик девятого класса, нахимовец Владимир Лынов.

Несмотря на свой юный возраст, Владимир уже готов обучать будущее поколение молодых инженеров. Сейчас нахимовец, имеющий за плечами проектирование лодки на солнечных батареях, занимается в училище проектной деятельностью, а также созданием новых технических устройств и концепций. По словам Лынова, в учебном заведении созданы комфортные условия для молодых инженеров — в учебных классах установлены 3D-принтеры и развито 3D-моделирование.

Пластиковая рука вместо человека

Обучением будущих инженеров занимаются и в образовательном детском центре Startum. Воспитанники представили проект роботизированного манипулятора — пластиковой «руки», полностью напечатанной на 3D-принтере из PVA-пластика. В устройство «зашит» микроконтроллер, для которого написана специальная программа. Такая технология используется на конвейерных производствах, например, при сборке автомобилей и самолётов.

«Робототехника — это больше не про роботов, а про машиностроение и создание механизмов. Все наши модели функциональные и постоянно находятся в движении, чтобы люди видели, как всё это работает. Рука — самый понятный для всех возрастов проект. Она и робот, и промышленная машина», — рассказывает преподаватель робототехники и программирования центра Александр Кузнецов.

Программу для манипулятора написали преподаватели, позже они планируют использовать «руку» в учебном процессе. Специалисты и дальше будут учить ребят не только работать на 3D-принтере, но и писать такие программы самостоятельно, загружать в устройство и выполнять на нём определённые действия.

3D-принтер на фестивале Rukami

Из архива организаторов фестиваля Rukami

«3D-принтер работает в центре практически каждый день, дети постоянно за ним наблюдают, а мы объясняем им принцип технологии. У нас разработано много обучающих программ по 3D-моделированию, потом ребята начинают проектировать модели в CAD-системе с помощью компьютера. И как только дети осваивают такое проектирование, то могут печатать простые модели», — добавляет Кузнецов.

По его словам, при выборе стройматериала для «руки» преподаватели руководствовались его экологичностью: PVA-пластик — эко-friendly. Под солнечными лучами он довольно быстро разрушается, не нанося ущерба природе, также при печати не выделяются опасные для здоровья пары.

Для воспитанников центра, представленного на Дальнем Востоке сетью в Хабаровске, Уссурийске и Владивостоке, это первый опыт участия в таком крупном фестивале в столице региона, и он вызвал у ребят интерес.


Подводный уборщик

Показали на фестивале и более сложные модели, например, подводного робота. Команда Центра развития робототехники с прошлого года занимается конструированием таких проектов, которые выполняют сразу несколько полезных миссий — от разведки до уборки дна от мусора. В прошлом​ году ребята заняли второе место в соревнованиях MateROVCompetition (работа с телеуправляемыми необитаемыми подводными аппаратами — прим. DV), проходивших в США.

Как рассказывает один из членов команды Платон Пряженников, даже учащиеся обычных неспециализированных школ могут сделать полезный общественный проект. Тем более Мировой океан сегодня изучен максимум на 2−3%, а с каждым годом вопрос загрязнения водных пространств становится всё острее.

Сам подводный аппарат — конструкция из четырёх полиэтиленовых пластин по 10 мм. На верхней панели робота установлена вся главная электронная начинка аппарата, камеры и движители, а на нижней — манипулятор и различные приспособления, необходимые для выполнения ряда задач.

«Мы тестировали аппарат на глубине порядка четырёх метров. Но он может безболезненно выдержать погружение и на глубину порядка 20 метров. Сам аппарат проводит осмотр дна, но при необходимости может доставать оттуда не очень тяжёлые предметы, например небольшие металлические обломки», — отмечает Платон.

Подводный робот-уборщик

Из архива организаторов фестиваля Rukami

Пилотируется робот джойстиком, но перед этим аппарат нужно занести в воду. У него восемь двигателей, робот в состоянии самостоятельно погрузиться и подняться на поверхность воды. Питается аппарат от сети, и дальность его путешествия определяется длиной шнура. Но даже при этом робот потребляет почти в десять раз меньше энергии, чем промышленные образцы. Также этот аппарат ввиду особенностей конструкции стоит гораздо дешевле своих промышленных аналогов.

Его грузоподъёмность зависит от движителей (самых дорогих деталей робота) и от манипулятора (благодаря ему осуществляется подъём вещей со дна). Но аппарат изначально спроектирован как конструктор, в котором одну деталь легко заменить на другую. Также создатели могут варьировать степень плавучести робота в воде, добавляя в конструкцию что-то тяжёлое или, наоборот, лёгкое и с пониженной плотностью, к примеру пеноплекс. При идеальной видимости в воде можно рассмотреть поверхность дна на 20 метров впереди и сзади аппарата. Также конструкцией предусмотрена установка двух дополнительных боковых камер, что улучшит угол обзора под водой.

В этом году ребята примут участие в новых соревнованиях, для чего будут модернизировать ранее разработанный аппарат. В частности, на нём будут установлены камеры с более чётким разрешением, чтобы улучшить качество подводной съёмки. По словам Платона, он вместе с командой планирует использовать аппарат и в учебных целях, чтобы заниматься с новичками. В этом процессе разработчики робота выступят уже в роли наставников.

Рекомендуемые материалы
«Поедете туда, где самое высокое дерево — это трава»
Дальневосточные дембеля — о приключениях на военной службе
Тесто взрослой жизни
В «Школе дальневосточной кухни» дети, оказавшиеся в сложной жизненной ситуации, пробуют готовить своими руками еду и думать о будущем
Три родины Валерия Перелешина
Литературовед Евгений Витковский и славист Ян Паул Хинрихс о последнем крупном поэте «русского Китая»