A criação de dispositivos modernos não se limita a grandes centros de P&D ou laboratórios universitários.
Musa-luvas
Os autores:Qiu Tiansheng (17 anos) - driver programador, Alexander Makarenko (17 anos) - programador de placa, Yuri Korshunov (17 anos) - designer, Miroslav Myasnyankin (17 anos) - engenheiro elétrico, Sergey Rasputko (17 anos) - Suporte de RP ... O projeto ganhou a final na categoria ART.
Muse-Gloves é uma luva que ajudaé mais eficiente para os músicos trabalhar na criação de novas músicas e experimentar livremente diferentes melodias e instrumentos. Esta invenção é especialmente relevante para aqueles que escrevem música em instrumentos tradicionais. Além disso, a luva será útil para professores de escolas de música para demonstrar algumas técnicas musicais, acordes, arpejos.
O corpo da luva é impresso em 3D.A equipe desenvolveu e confeccionou uma placa de circuito impresso especialmente para o dispositivo. A luva possui uma bateria poderosa embutida que dura de 4 a 5 horas de uso contínuo. Sensores também estão embutidos no dispositivo: um acelerômetro para descobrir em que posição a mão está agora, para onde está virada. E a parte mais importante da luva é o microcontrolador. A equipe de desenvolvimento utilizou um microcontrolador da BBC - Micro: bit. É muito conveniente programar nele, porque tudo já está integrado: o acelerômetro, o módulo Bluetooth e os LEDs de beleza. No futuro, os desenvolvedores planejam criar seu próprio microcontrolador para não usar peças de outras empresas.
A luva é sem fio e pode se conectar aqualquer dispositivo via Bluetooth. Utilizando a interface gráfica, o usuário adiciona à biblioteca vários "blocos" que convertem o sinal da luva em sinal musical, sendo então transmitido para instrumentos musicais. Com esses blocos, o músico pode customizar o aparelho para si mesmo. Outra característica interessante do driver é a presença de uma "cena", graças à qual você pode alternar rapidamente de um conjunto de blocos para outro.
Por exemplo, um usuário quer seu grandeseu dedo enviou ao piano o sinal da nota dó. Para isso, ele cria um bloco e ali escreve que deseja receber o sinal do polegar e enviar o sinal da nota "C" para o piano. Ao mesmo tempo, ele quer que esse dedo também possa enviar a nota "E" para algum sintetizador. Para fazer isso, ele cria uma nova cena e coloca um bloco nela para enviar a nota "E" com o polegar. E para a transição entre as cenas, ou seja, para selecionar um piano ou sintetizador, ele irá programar seu dedo indicador.
“Existem poucos dispositivos desse tipo no mundo.Existem modelos muito baratos que não podem ser personalizados de forma alguma. E há uns muito caros que custam dezenas de milhares de euros, mas ao mesmo tempo a sua interface gráfica é muito complexa: muitos números, gráficos ... E queríamos fazer um dispositivo que fosse fácil de usar e acessível . A primeira versão da nossa luva custava 2.000 rublos, e a segunda - com um corpo, com um carregador e conectada usando um protocolo mais eficiente - apenas 3.000 rublos ”, diz Qiu Tiansheng.
Robô móvel para inspeção primária e desminagem "Quantgraber"
Autor: Ilya Kirov, 13 anos, Ivanovo. Mentor: Sergey Kirov.
Inicialmente, Ilya Kirov queria fazerrobô todo-o-terreno sem funções adicionais. Mas no processo de trabalho, ele e seu mentor conseguiram modernizá-lo tão bem que percebeu: um robô pode ser um excelente auxiliar humano, principalmente em profissões associadas ao trabalho árduo e ao risco de vida.
“Meu pai tem um conhecido que trabalha emOMON, ele realmente gostou do nosso robô. Fomos até mesmo solicitados a realizar exercícios conjuntos para neutralizar uma mina falsa. O robô deu conta dessa tarefa e os técnicos em explosivos apreciaram muito nosso desenvolvimento ”, disse Ilya Kirov sobre sua invenção.
"Quantgraber" é um carro de quatro rodasplataforma com uma garra de manipulador. Ele tem duas câmeras, com a ajuda deles você pode inspecionar objetos perigosos remotamente. E com a ajuda de um manipulador de garras, você pode transportar esses objetos para um local seguro ou colocar explosivos para destruí-los no local. Inicialmente, o robô foi planejado para ser feito de metal, mas o desenvolvedor não teve sucesso. Então ele teve que descobrir a modelagem 3D e imprimir em 3D a caixa de plástico.
Existem vários análogos de robôs semelhantes no mundo, mas eles pesam muito mais e seu custo começa em 2,5 milhões de rublos. Além disso, necessitam de transporte separado.
“Nosso robô custa cerca de 90 mil rublos.rublos, pesam cerca de um quilo e podem ser carregados manualmente. E para controlar tal robô é necessário apenas um operador, que acompanhará a situação atual nos monitores e dará os comandos ”, finaliza Ilya.
FINKA
Daria Morozova (17 anos) - designer, Sofia Oleinik (17 anos) - programadora, desenvolvedora de software chefe, Daniil Bobylev (17 anos) - técnica e programadora.
É um dispositivo doméstico inteligente que consiste emsistemas de sensores, atuadores e centro de controle. O elemento chave do sistema é um hub na forma de uma caixa "mágica" com um holograma dentro - uma garota chamada FINKA. Ele pode controlar iluminação, sistemas de segurança, vigilância por vídeo, controle de temperatura, conversar com o usuário, interagir com eletrodomésticos, atuar como um mecanismo de busca e muito mais. Tudo depende dos tipos de sensores que o usuário escolhe para sua casa inteligente.
O sistema funciona devido a alternativasfonte de energia. Os desenvolvedores usam um elemento piezoelétrico barato e ecologicamente correto feito de escamas de peixe. Talvez a energia do elemento piezoelétrico não seja suficiente para o pleno funcionamento, por isso os criadores estão pensando em instalar um pequeno dínamo como fonte de energia adicional.
O corpo principal é de vidro reflexivo,que cria o efeito de holograma. Dentro do hub, existem vários sensores, atuadores e uma placa Arduino programada. Esta placa lê os dados, grava-os no armazenamento temporário e, em seguida, responde. Um aplicativo no App Inventor foi desenvolvido para comparação de dados e resposta. O dispositivo pode se comunicar com o usuário via VKontakte usando comandos de texto e voz, além de interagir com o banco de dados e a casa inteligente.
“Você escolhe o design do dispositivo que combina com você eencomendar o módulo de controle. Você pode solicitar sensores para uma casa inteligente em qualquer lugar. Portanto, você tem a oportunidade de personalizar o sistema de casa inteligente para você mesmo - escolha apenas os módulos adequados para resolver as tarefas de que você precisa e o fabricante desejado. Isso significa que a relação preço e qualidade será o mais benéfica possível para você, - diz Daria Morozova. - Em seguida, você instala os sensores, registra seu módulo, ativa-o na plataforma VKontakte (a plataforma pode mudar no futuro), indica quais sensores você possui e aguarda a conexão. Depois disso, o sistema está pronto para funcionar. "
O principal público da FINKA é, antes de tudo,pessoas com mobilidade limitada. Pais com filhos, reformados e pessoas com deficiência. Os desenvolvedores planejam ensinar a linguagem de sinais do holograma usando uma rede neural, para que pessoas com problemas de audição e fala também possam usá-la. Futuramente, será possível introduzir o sistema não só no ambiente social, mas também no educacional, para que o dispositivo possa ser utilizado em escolas e universidades.
Manopla de marca
Autor: Vitaly Kornilov (16 anos), cidade de Korolyov.
O Mark Gauntlet faz parte de todo o sistema Mark rover, que foi projetado para colonizar Marte e intensificar o estudo deste planeta.
Esta é uma luva para controle remoto centralizadocontrole de todos os robôs pequenos e grandes da série Mark. Cerca de 30 robôs do sistema já foram descritos, e 10 deles possuem uma modalidade virtual ou um protótipo.
O sistema funciona assim:chega ao local e libera batedores que estudam a área e coletam dados. Os robôs Mark podem explorar uma variedade de terrenos - desertos e rochas rochosas: onde um grande rover não pode ir, um pequeno pode escalar. Além disso, eles podem ser usados na Terra, inclusive em zonas de desastres naturais, por exemplo, para pesquisar e procurar fontes de ignição.
Externamente, a luva parece um módulo queatribui à mão. É equipado com uma unidade de controle com joystick e botões, dentro de uma fonte de alimentação, um controlador de controle, módulos de interface e sensores. Fios com acelerômetro e giroscópio, presos a uma luva de ciclismo comum, levam à unidade de controle.
A luva tem modos de operação, eles são definidoscomuta. Dos modos principais: controle usando o acelerômetro, usando o joystick e os botões. A luva suporta diferentes tipos de controle remoto: usando LoRa, porta infravermelha e LED, módulo de rádio 2,4 GHz, módulo Wi-Fi, módulo Bluetooth. Há uma função de alerta de voz e na luva você pode ligar a música ou usá-la como uma lanterna - o painel de LED iluminará facilmente uma grande sala.
Agora, o software da luva suporta discagem automática atéreceptor, interpretação de dados do acelerômetro e giroscópio, comutação de modo inteligente, filtros para todos os valores analógicos e total modularidade do código.
“Decidi fazer a série Mark depois do internacionalolimpíada espacial no ano passado. Na defesa, perguntaram-me quais as perspectivas de desenvolvimento que um dos meus robôs pode ter, - diz Vitaly Kornilov. - Então percebi que se eu fizer o desenvolvimento sozinho, não irei longe com um robô de quatro patas. Porque as perspectivas de desenvolvimento são a compilação de modelos matemáticos complexos e o uso de computadores e algoritmos avançados, com os quais ainda não estou familiarizado. Isso requer experiência com ecossistemas avançados. "
Medidor de distância ultrassônico multifuncional
Autor: Egor Kotelkin (17 anos), Balashikha.
É conveniente usar um telêmetro para determinar distâncias quandoeles têm mais de um metro. Se a régua não for mais suficiente, ela facilita muito o processo de medição e também pode ser útil quando cálculos precisos são necessários. Por exemplo, os corretores de imóveis podem usá-lo para calcular a área, o perímetro e o volume de uma sala, e os construtores de ferrovias podem controlar a distância entre os trilhos. Tudo o que você precisa fazer é apontar o dispositivo para o objeto para o qual deseja calcular a distância e pressionar o botão. O telêmetro também converte automaticamente os resultados da medição em outras unidades: metros, decímetros, pés, jardas e assim por diante.
“Quando comecei a fazer eletrônica erádio eletrônica, muitas vezes repetia projetos de outras pessoas, - lembra Yegor. - Aí eu vi um vídeo no youtube em que um homem fazia um comprimento, ele media a distância levando em conta o comprimento do corpo. Eu queria repetir - não deu certo. Depois de um tempo, lembrei-me disso e decidi tentar novamente, mas pensei: “Por que não modificá-lo e adicionar algo novo a ele?” Pensei em como poderia ser implementado, que funções deveriam ser, pensei na parte eletrônica eu mesmo, desenvolvi um algoritmo para o código, escrevi esse código, desenhei o corpus. "
O dispositivo de Yegor Kotelkin é diferente deanálogos, em primeiro lugar, custo. Ele gastou 1.000 rublos para fazê-lo. E se você tentar, poderá encontrar peças ainda mais baratas. Comprimentos longos prontos são um pouco mais caros, a maioria - de 2.000. Em segundo lugar, o dispositivo difere em funcionalidade. Por exemplo, ele pode ser conectado a um computador por meio de um cabo e, em seguida, todos os resultados da medição serão duplicados em uma tabela do Excel. Ainda não existe essa função no mercado. Para economizar bateria, há também um modo de economia de energia e um modo de espera. Alguns rangefinders têm esses modos, mas nem todos eles. Além disso, ao pressionar certos botões ao mesmo tempo, seu dispositivo pode mostrar a data e hora.
Claro, para prototipagem oulevar uma invenção ao mercado de massa exigirá recursos substanciais, incluindo grandes corporações. No entanto, os desenvolvedores estudantes estão confiantes de que suas inovações mudarão o mundo.
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