Nevaikiškos technologijos: kaip rusų moksleiviai kuria naujoves po pamokų

Madingų prietaisų kūrimas neapsiriboja dideliais tyrimų ir plėtros centrais ar universitetų laboratorijomis.

Šiandien mokykloje galite sukurti sudėtingas išmaniąsias sistemas, kurios valdo jūsų namus, arba įrenginių ekosistemą, skirtą kolonizuoti kitą planetą.

Mūza-pirštinės

Autoriai:Qiu Tianshengas (17 m.) - vairuotojo programuotojas, Aleksandras Makarenko (17 m.) - lentos programuotojas, Jurijus Koršunovas (17 m.) - dizaineris, Miroslavas Myasnyankinas (17 m.) - elektrotechnikos inžinierius, Sergejus Rasputko (17 m.) - PR palaikymas ... Projektas laimėjo finalą ART kategorijoje.

„Muse-Gloves“ yra pirštinė, kuri padedamuzikantams efektyviau dirbti kuriant naują muziką ir laisvai eksperimentuoti su skirtingomis melodijomis ir instrumentais. Šis išradimas ypač aktualus tiems, kurie rašo muziką tradiciniais instrumentais. Taip pat pirštinė bus naudinga muzikos mokyklų mokytojams pademonstruoti kai kurias muzikines technikas, akordus, arpegijas.

Pirštinės korpusas atspausdintas 3D formatu.Ypač prietaisui elektros inžinierių komanda suprojektavo ir pagamino spausdintinę plokštę. Pirštinėje yra įmontuota galinga baterija, kuri nepertraukiamai veikia 4-5 valandas. Jutikliai taip pat įmontuoti į prietaisą: akselerometras, skirtas sužinoti, kokioje padėtyje dabar yra ranka, kur ji pasukta. Svarbiausia pirštinės dalis yra mikrovaldiklis. Kūrėjų komanda naudojo mikrovaldiklį iš BBC - Micro: bit. Jį programuoti labai patogu, nes viskas jau yra įmontuota: akselerometras, „Bluetooth“ modulis ir šviesos diodai, skirti grožiui. Ateityje kūrėjai planuoja sukurti savo mikrovaldiklį, kad nenaudotų kitų kompanijų dalių.

Pirštinė yra bevielė ir gali prisijungtibet kurį įrenginį per „Bluetooth“. Naudodamasis grafine sąsaja, vartotojas prideda į biblioteką įvairius blokus, kurie paverčia pirštinės signalą muzikiniu signalu, tada jis perduodamas muzikos instrumentams. Su šiais blokais muzikantas gali pritaikyti įrenginį sau. Kita įdomi vairuotojo savybė yra „scenos“ buvimas, kurio dėka galite greitai pereiti iš vieno blokų rinkinio į kitą.

Pavyzdžiui, vartotojas nori savo dideliojo pirštas atsiuntė fortepijonui signalą užrašui „C“. Norėdami tai padaryti, jis sukuria bloką ir ten rašo, kad nori gauti signalą iš nykščio ir siųsti fortepijonui natos „C“ signalą. Tuo pačiu jis nori, kad šis pirštas taip pat galėtų nusiųsti E natą kokiam nors sintezatoriui. Norėdami tai padaryti, jis sukuria naują sceną ir įdeda į ją bloką, kad nykščiu išsiųstų „E“ užrašą. Ir perėjimui tarp scenų, tai yra, norint pasirinkti fortepijoną ar sintezatorių, jis užprogramuos rodomąjį pirštą.

„Vis dar pasaulyje yra labai mažai tokių prietaisų.Yra labai pigių, kurių niekaip negalima pritaikyti. Ir yra labai brangių, kainuojančių dešimtis tūkstančių eurų, tačiau jų grafinė sąsaja yra labai sudėtinga: daugybė skaičių, grafikų ... Ir mes norėjome pagaminti prietaisą, kurį būtų lengva naudoti ir kuris būtų prieinamas. Pirmoji mūsų pirštinės versija kainavo 2000 rublių, o antroji - su korpusu, su įkrovikliu ir prijungta naudojant efektyvesnį protokolą - tik 3000 rublių “, - sako Qiu Tianshengas.

Mobilus robotas pirminiam patikrinimui ir išminavimui „Quantgraber“

Autorius: Ilja Kirovas, 13 metų, Ivanovas. Mentorius: Sergejus Kirovas.

Iš pradžių Ilja Kirovas norėjo tai padarytivisureigis robotas be papildomų funkcijų. Tačiau darbo procese jam su mentoriumi pavyko jį taip modernizuoti, kad suprato: robotas gali būti puikus žmogaus pagalbininkas, ypač profesijose, susijusiose su sunkiu darbu ir rizika gyvybei.

„Mano tėtis turi pažįstamą, kuris dirbaOMON, jam labai patiko mūsų robotas. Mūsų net paprašė surengti bendras pratybas, kad būtų galima išvalyti netikrą miną. Robotas susitvarkė su šia užduotimi, o sprogmenų technikai labai įvertino mūsų plėtrą “, - apie savo išradimą pasakoja Ilja Kirovas.

„Quantgraber“ - keturratis automobilisplatforma su manipuliatoriumi-nagais. Jis turi dvi kameras, jų pagalba galite nuotoliniu būdu apžiūrėti pavojingus daiktus. Naudodamiesi nagų manipuliatoriumi, galite nugabenti šiuos daiktus į saugią vietą arba pastatyti sprogmenis, kad juos sunaikintumėte vietoje. Iš pradžių robotą planuota pagaminti iš metalo, tačiau kūrėjui tai nepavyko. Taigi jis turėjo išsiaiškinti 3D modeliavimą ir 3D spausdinti plastikinį dėklą.

Pasaulyje yra keletas panašių robotų analogų, tačiau jie sveria daug daugiau, o jų kaina prasideda nuo 2,5 milijono rublių. Be to, jiems reikia atskiro transporto.

„Mūsų robotas kainuoja apie 90 tūkstančių rublių.rublių, sveria apie kilogramą ir gali būti nešiojamas rankiniu būdu. O norint valdyti tokį robotą, reikia tik vieno operatoriaus, kuris monitoriuose stebės esamą situaciją ir duos komandas “, - apibendrina Ilya.

FINKA

Daria Morozova (17 m.) - dizainerė, Sofia Oleinik (17 m.) - programuotoja, vyriausioji programinės įrangos kūrėja, Daniilas Bobylevas (17 m.) - technikas ir programuotojas.

Tai išmanusis namų įrenginys, susidedantis išjutiklių sistemos, pavaros ir valdymo centras. Pagrindinis sistemos elementas yra „stebuklingos“ dėžutės formos stebulė su holograma viduje - mergina, vardu FINKA. Jis gali valdyti apšvietimą, apsaugos sistemas, vaizdo stebėjimą, klimato kontrolę, kalbėtis su vartotoju, bendrauti su buitine technika, veikti kaip paieškos sistema ir daug daugiau. Viskas priklauso nuo to, kokius jutiklius vartotojas pasirenka savo išmaniesiems namams.

Sistema veikia dėl alternatyvosenergijos šaltinis. Kūrėjai naudoja aplinkai nekenksmingą ir pigų pjezoelektrinį elementą, pagamintą iš žuvų žvynų. Galbūt pjezoelektrinio elemento energijos pilnam darbui neužteks, todėl kūrėjai galvoja apie nedidelės dinamo, kaip papildomo maitinimo šaltinio, įrengimą.

Pagrindinis korpusas yra atspindintis stiklas,kuris sukuria hologramos efektą. Stebulės viduje yra įvairūs jutikliai, pavaros ir užprogramuota „Arduino“ plokštė. Ši plokštė nuskaito duomenis, įrašo juos į laikiną saugyklą ir reaguoja. Duomenų palyginimui ir atsakymui buvo sukurta „App Inventor“ programa. Įrenginys gali bendrauti su vartotoju per „VKontakte“ naudodamas teksto ir balso komandas, taip pat sąveikauti su duomenų baze ir išmaniuoju namu.

„Jūs pasirenkate prietaiso dizainą, kuris jums tinka iružsakant valdymo modulį. Sensorius išmaniajam namui galite užsisakyti bet kur. Todėl jūs turite galimybę pritaikyti išmaniojo namo sistemą sau - rinkitės tik tuos modulius, kurie yra tinkami jums reikalingoms užduotims spręsti, ir norimą gamintoją. Tai reiškia, kad kainos ir kokybės santykis jums bus pats pelningiausias, - sako Daria Morozova. - Tada įdiekite jutiklius, užregistruosite modulį, suaktyvinsite jį „VKontakte“ platformoje (ateityje platforma gali keistis), nurodysite, kokius jutiklius turite, ir laukite jų prijungimo. Po to sistema yra parengta veikti. "

Pagrindinė FINKA auditorija, visų pirma,riboto judumo žmonės. Tėvai su vaikais, pensininkai ir neįgalieji. Kūrėjai planuoja mokyti hologramos gestų kalbos naudodamiesi neuroniniu tinklu, kad ja naudotis galėtų ir klausos bei kalbos problemų turintys žmonės. Ateityje sistemą bus galima įdiegti ne tik į socialinę, bet ir į edukacinę aplinką, kad įrenginį būtų galima naudoti mokyklose ir universitetuose.

Pažymėkite pirštinę

Autorius: Vitalijus Kornilovas (16 m.), Korolevo miestas.

„Mark Gauntlet“ yra visos „Mark rover“ sistemos dalis, sukurta kolonizuoti Marsą ir sustiprinti šios planetos tyrimus.

Tai centralizuoto nuotolinio valdymo pultasvisų mažų ir didelių „Mark“ serijos robotų valdymas. Jau buvo aprašyta apie 30 sistemos robotų, o 10 iš jų turi arba virtualų įsikūnijimą, arba prototipą.

Sistema veikia taip:atvyksta į įvykio vietą ir paleidžia skautus, kurie tyrinėja teritoriją ir renka duomenis. Pažymėti robotai gali tyrinėti įvairias vietoves - tiek dykumas, tiek akmenuotas uolas: ten, kur nevažiuoja didelis roveris, lipa mažas. Be to, jie gali būti naudojami Žemėje, taip pat ir stichinių nelaimių vietose, pavyzdžiui, tiriant ir ieškant uždegimo šaltinių.

Išoriškai pirštinė atrodo kaip modulis, kurisprisitvirtina prie rankos. Jame yra valdymo blokas su vairasvirte ir mygtukais, maitinimo bloko viduje, valdymo valdiklis, sąsajos moduliai ir jutikliai. Prie valdymo bloko veda laidai su akselerometru ir giroskopu, kurie tvirtinami prie įprastos dviratininko pirštinės.

Pirštinė turi darbo režimus, jie yra nustatytijungikliai. Iš pagrindinių režimų: valdykite akcelerometru, naudodami vairasvirtę ir mygtukus. Pirštinė palaiko skirtingus nuotolinio valdymo tipus: naudojant LoRa, infraraudonųjų spindulių prievadą ir LED, 2,4 GHz radijo modulį, „Wi-Fi“ modulį, „Bluetooth“ modulį. Yra įspėjimo balsu funkcija, o ant pirštinės galite įjungti muziką arba naudoti ją kaip žibintuvėlį - LED skydelis lengvai apšvies didelę patalpą.

Dabar pirštinių programinė įranga palaiko automatinį rinkimą ikiimtuvas, akselerometro ir giroskopo duomenų interpretavimas, intelektualaus režimo perjungimas, visų analoginių verčių filtrai ir visas kodo moduliškumas.

„Aš nusprendžiau sukurti„ Mark “seriją po tarptautinėskosmoso olimpiada pernai. Gynyboje manęs paklausė, kokias plėtros perspektyvas gali turėti vienas mano robotas, - sako Vitalijus Kornilovas. - Tada supratau, kad jei vystymąsi atliksiu vienas, su keturkoju robotu toli nenueisiu. Nes plėtros perspektyvos yra sudėtingų matematinių modelių sudarymas ir pažangių kompiuterių bei algoritmų naudojimas, kurie man dar nėra žinomi. Tam reikalinga pažangių ekosistemų patirtis “.

Daugiafunkcinis ultragarso nuotolio ieškiklis

Autorius: Egoras Kotelkinas (17 m.), Balašikha.

Kada yra patogu matuoti atstumus nuotolio ieškikliujų daugiau nei metras. Jei liniuotės nebepakanka, tai labai palengvina matavimo procesą ir taip pat gali būti naudinga, kai reikalingi tikslūs skaičiavimai. Pavyzdžiui, nekilnojamojo turto agentai gali naudoti jį apskaičiuodami kambario plotą, perimetrą ir tūrį, o geležinkelio tiesėjai gali kontroliuoti atstumą tarp bėgių. Viskas, ko jums reikia, yra nukreipti įrenginį į objektą, iki kurio norite apskaičiuoti atstumą, ir paspausti mygtuką. Nuotolio ieškiklis taip pat automatiškai konvertuoja matavimo rezultatus į kitus vienetus: metrus, decimetrus, pėdas, jardus ir pan.

„Kai pirmą kartą pradėjau užsiimti elektronika irradijo elektronikos, dažnai kartodavau kitų žmonių projektus, - prisimena Jegoras. - Tada „YouTube“ pamačiau vaizdo įrašą, kuriame vyras padarė ilgį, jis matavo atstumą atsižvelgdamas į kūno ilgį. Norėjau tai pakartoti - nepavyko. Po kurio laiko tai prisiminiau ir nusprendžiau bandyti dar kartą, bet pagalvojau: "Kodėl gi nepakeitus ir nepridėjus kažko naujo?" Galvojau, kaip tai galėtų būti įgyvendinta, kokios funkcijos turėtų būti, pats galvojau apie elektroninę dalį, sukūriau kodo algoritmą, parašiau šį kodą ir suprojektavau korpusą “.

Jegoro Kotelkino įrenginys skiriasi nuoanalogai, visų pirma, kainuoja. Jam pagaminti išleido 1 000 rublių. Ir pabandę galite rasti dalių dar pigiau. Paruošti ilgi ilgiai yra šiek tiek brangesni, dauguma - nuo 2 000. Antra, prietaisas skiriasi funkcionalumu. Pavyzdžiui, jį galima prijungti prie kompiuterio kabeliu, tada visi matavimo rezultatai bus dubliuojami „Excel“ skaičiuoklėje. Joks kitas rinkoje esantis ilgio matuoklis tokios funkcijos dar neturi. Norėdami taupyti akumuliatoriaus energiją, taip pat yra energijos taupymo ir miego režimas. Kai kurie nuotolio ieškikliai turi tokius režimus, bet ne visi. Be to, vienu metu paspaudus tam tikrus mygtukus, jo įrenginyje gali būti rodoma data ir laikas.

Žinoma, prototipų kūrimui arnorint išradimą iškelti į masinę rinką, reikės didelių išteklių, įskaitant dideles korporacijas. Tačiau studentų kūrėjai yra įsitikinę, kad jų naujovės pakeis pasaulį.

Taip pat žiūrėkite:

Doomsday ledynas pasirodė pavojingesnis, nei manė mokslininkai. Mes pasakome pagrindinį dalyką

Surado tariamą dingusių hetitų karalystę. Ką rado archeologai?

Buvo atrastas fermentas, kuris pakeičia ląstelių senėjimą