เทคโนโลยีที่ไม่ใช่เด็ก: เด็กนักเรียนรัสเซียสร้างนวัตกรรมหลังบทเรียนได้อย่างไร

การสร้างอุปกรณ์ที่ทันสมัยไม่ได้จำกัดอยู่เพียงศูนย์ R&D ขนาดใหญ่หรือห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยเท่านั้น

ในปัจจุบันที่โรงเรียน คุณสามารถสร้างระบบอัจฉริยะที่ซับซ้อนซึ่งควบคุมบ้านของคุณ หรือระบบนิเวศของอุปกรณ์สำหรับการตั้งอาณานิคมบนดาวเคราะห์ดวงอื่น

Muse-Gloves

ผู้เขียน:Qiu Tiansheng (อายุ 17 ปี) - โปรแกรมเมอร์คนขับ Alexander Makarenko (อายุ 17 ปี) - โปรแกรมเมอร์บอร์ด Yuri Korshunov (อายุ 17 ปี) - นักออกแบบ Miroslav Myasnyankin (อายุ 17 ปี) - วิศวกรไฟฟ้า Sergey Rasputko (อายุ 17 ปี) - ประชาสัมพันธ์สนับสนุน ... โครงการนี้ได้รับรางวัลชนะเลิศในประเภท ART

Muse-Gloves คือถุงมือที่ช่วยมันมีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับนักดนตรีในการสร้างสรรค์ดนตรีใหม่และทดลองท่วงทำนองและเครื่องดนตรีต่างๆได้อย่างอิสระ สิ่งประดิษฐ์นี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่เขียนเพลงบนเครื่องดนตรีแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ถุงมือจะเป็นประโยชน์สำหรับครูของโรงเรียนดนตรีในการสาธิตเทคนิคทางดนตรีคอร์ดอาร์เพกจิโอ

ตัวถุงมือพิมพ์แบบ 3 มิติทีมงานพัฒนาและทำแผ่นวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์โดยเฉพาะ ถุงมือมีแบตเตอรี่ทรงพลังในตัวซึ่งใช้งานได้ต่อเนื่อง 4-5 ชั่วโมง เซ็นเซอร์ยังฝังอยู่ในอุปกรณ์: เครื่องวัดความเร่งเพื่อค้นหาว่าตอนนี้มืออยู่ในตำแหน่งใดและหันไปทางไหน และส่วนที่สำคัญที่สุดของถุงมือคือไมโครคอนโทรลเลอร์ ทีมพัฒนาใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์จาก BBC - Micro: bit สะดวกในการตั้งโปรแกรมเพราะทุกอย่างมีอยู่แล้วในตัว: มาตรความเร่งและโมดูลบลูทู ธ และไฟ LED เพื่อความสวยงาม ในอนาคตนักพัฒนาวางแผนที่จะสร้างไมโครคอนโทรลเลอร์ของตัวเองเพื่อไม่ให้ใช้ชิ้นส่วนจาก บริษัท อื่น

ถุงมือเป็นแบบไร้สายและสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ใด ๆ ผ่านบลูทู ธ ด้วยการใช้อินเทอร์เฟซแบบกราฟิกผู้ใช้จะเพิ่ม "บล็อก" ต่างๆลงในไลบรารีซึ่งแปลงสัญญาณจากถุงมือเป็นสัญญาณดนตรีจากนั้นจะถูกส่งไปยังเครื่องดนตรี ด้วยบล็อกเหล่านี้นักดนตรีสามารถปรับแต่งอุปกรณ์สำหรับตัวเอง คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างของไดรเวอร์คือการมี "ฉาก" ซึ่งคุณสามารถเปลี่ยนจากบล็อกชุดหนึ่งไปเป็นอีกชุดหนึ่งได้อย่างรวดเร็ว

ตัวอย่างเช่นผู้ใช้ต้องการของใหญ่นิ้วของเขาส่งสัญญาณเปียโนของโน้ต C ในการทำเช่นนี้เขาสร้างบล็อกและเขียนที่นั่นว่าเขาต้องการรับสัญญาณจากนิ้วหัวแม่มือและส่งสัญญาณของโน้ต "C" ไปยังเปียโน ในเวลาเดียวกันเขาต้องการให้นิ้วนี้สามารถส่งโน้ต "E" ไปยังซินธิไซเซอร์ได้ด้วย ในการทำเช่นนี้เขาสร้างฉากใหม่และวางบล็อกไว้สำหรับส่งโน้ตตัว "E" ด้วยนิ้วหัวแม่มือของเขา และสำหรับการเปลี่ยนระหว่างฉากนั่นคือในการเลือกเปียโนหรือซินธิไซเซอร์เขาจะตั้งโปรแกรมนิ้วชี้ของเขา

“ มีอุปกรณ์ประเภทนี้น้อยมากในโลกมีราคาถูกมากที่ไม่สามารถปรับแต่งใด ๆ ได้ และมีราคาแพงมากที่มีราคาหลายหมื่นยูโร แต่ในขณะเดียวกันอินเทอร์เฟซแบบกราฟิกของพวกเขาก็ซับซ้อนมาก: ตัวเลขจำนวนมากกราฟ ... และเราต้องการสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานง่ายและราคาไม่แพง . ถุงมือรุ่นแรกของเรามีราคา 2,000 รูเบิลและรุ่นที่สองมีตัวเครื่องพร้อมที่ชาร์จและเชื่อมต่อโดยใช้โปรโตคอลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพียง 3,000 รูเบิล” Qiu Tiansheng กล่าว

หุ่นยนต์เคลื่อนที่สำหรับการตรวจสอบเบื้องต้นและการกำจัด "Quantgraber"

ผู้แต่ง: Ilya Kirov อายุ 13 ปี Ivanovo ที่ปรึกษา: Sergey Kirov

ในตอนแรก Ilya Kirov ต้องการทำหุ่นยนต์ทุกพื้นที่ที่ไม่มีฟังก์ชั่นเพิ่มเติม แต่ในกระบวนการทำงาน เขาและที่ปรึกษาสามารถปรับปรุงให้ทันสมัยได้ดีมากจนเขาตระหนักได้ว่า หุ่นยนต์สามารถเป็นผู้ช่วยมนุษย์ที่ยอดเยี่ยมได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอาชีพที่เกี่ยวข้องกับการทำงานหนักและความเสี่ยงต่อชีวิต

“ พ่อของฉันมีคนรู้จักที่ทำงานอยู่OMON เขาชอบหุ่นยนต์ของเรามาก เรายังถูกขอให้ทำแบบฝึกหัดร่วมกันเพื่อต่อต้านการขุดเหมือง หุ่นยนต์รับมือกับงานนี้ได้และช่างเทคนิคด้านวัตถุระเบิดก็ชื่นชมการพัฒนาของเราเป็นอย่างมาก” Ilya Kirov กล่าวเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของเขา

"Quantgraber" เป็นรถยนต์สี่ล้อแพลตฟอร์มที่มีกรงเล็บหุ่นยนต์ เขามีกล้องสองตัวช่วยให้คุณตรวจสอบวัตถุอันตรายจากระยะไกลได้ และด้วยความช่วยเหลือของกรงเล็บหุ่นยนต์ - ขนย้ายวัตถุเหล่านี้ไปยังที่ปลอดภัยหรือวางวัตถุระเบิดเพื่อทำลายมันในจุดนั้น ในขั้นต้นหุ่นยนต์ถูกวางแผนให้ทำจากโลหะ แต่ผู้พัฒนาไม่ประสบความสำเร็จ เขาจึงต้องหาโมเดล 3 มิติและพิมพ์กล่องพลาสติก 3 มิติ

มีหุ่นยนต์ที่คล้ายกันหลายตัวในโลก แต่มีน้ำหนักมากกว่ามากและราคาเริ่มต้นที่ 2.5 ล้านรูเบิล นอกจากนี้ยังต้องมีการขนส่งแยกต่างหาก

“ หุ่นยนต์ของเรามีราคาประมาณ 90,000 รูเบิลรูเบิลน้ำหนักประมาณหนึ่งกิโลกรัมและสามารถพกพาได้ด้วยตนเอง และในการควบคุมหุ่นยนต์ดังกล่าวจำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานเพียงคนเดียวซึ่งจะติดตามสถานการณ์ปัจจุบันบนจอภาพและออกคำสั่ง” Ilya สรุป

FINKA

Daria Morozova (อายุ 17 ปี) - นักออกแบบ Sofia Oleinik (อายุ 17 ปี) - โปรแกรมเมอร์หัวหน้านักพัฒนาซอฟต์แวร์ Daniil Bobylev (อายุ 17 ปี) - ช่างเทคนิคและโปรแกรมเมอร์

เป็นอุปกรณ์สมาร์ทโฮมประกอบด้วยระบบเซ็นเซอร์แอคชูเอเตอร์และศูนย์ควบคุม องค์ประกอบสำคัญของระบบคือฮับในรูปแบบของกล่อง "เวทมนตร์" ที่มีโฮโลแกรมอยู่ข้างใน - หญิงสาวชื่อ FINKA สามารถควบคุมแสงระบบรักษาความปลอดภัยกล้องวงจรปิดระบบควบคุมสภาพอากาศสนทนากับผู้ใช้โต้ตอบกับเครื่องใช้ในครัวเรือนทำหน้าที่เป็นเครื่องมือค้นหาและอื่น ๆ อีกมากมาย ทั้งหมดขึ้นอยู่กับชนิดของเซ็นเซอร์ที่ผู้ใช้เลือกสำหรับบ้านอัจฉริยะของเขา

ระบบทำงานเนื่องจากทางเลือกอื่นแหล่งพลังงาน นักพัฒนาใช้องค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและราคาถูกที่ทำจากเกล็ดปลา บางทีพลังงานขององค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกอาจไม่เพียงพอสำหรับการทำงานเต็มรูปแบบ ดังนั้นผู้สร้างจึงคิดที่จะติดตั้งไดนาโมขนาดเล็กเป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติม

ตัวเครื่องเป็นกระจกสะท้อนแสงซึ่งสร้างเอฟเฟกต์โฮโลแกรม ภายในฮับมีเซ็นเซอร์แอคชูเอเตอร์และบอร์ด Arduino ที่ตั้งโปรแกรมไว้มากมาย บอร์ดนี้อ่านข้อมูลเขียนลงในที่จัดเก็บชั่วคราวแล้วตอบกลับ แอปพลิเคชันบน App Inventor ได้รับการพัฒนาสำหรับการเปรียบเทียบข้อมูลและการตอบสนอง อุปกรณ์สามารถสื่อสารกับผู้ใช้ผ่าน VKontakte โดยใช้คำสั่งข้อความและเสียงตลอดจนโต้ตอบกับฐานข้อมูลและบ้านอัจฉริยะ

“ คุณเลือกการออกแบบอุปกรณ์ที่เหมาะกับคุณและการสั่งซื้อโมดูลควบคุม คุณสามารถสั่งเซ็นเซอร์สำหรับบ้านอัจฉริยะได้ทุกที่ ดังนั้นคุณจึงมีโอกาสที่จะปรับแต่งระบบบ้านอัจฉริยะด้วยตัวคุณเอง - เลือกเฉพาะโมดูลที่เหมาะสำหรับการแก้ปัญหาที่คุณต้องการและผู้ผลิตที่คุณต้องการ ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนของราคาและคุณภาพจะเป็นประโยชน์สำหรับคุณมากที่สุด - Daria Morozova กล่าว - จากนั้นคุณติดตั้งเซ็นเซอร์ลงทะเบียนโมดูลของคุณเปิดใช้งานบนแพลตฟอร์ม VKontakte (แพลตฟอร์มอาจมีการเปลี่ยนแปลงในอนาคต) ระบุว่าคุณมีเซ็นเซอร์ใดและรอการเชื่อมต่อ หลังจากนั้นระบบก็พร้อมสำหรับการทำงาน "

ผู้ชมหลักของ FINKA อันดับแรกคือผู้ที่มีความคล่องตัวจำกัด พ่อแม่ที่มีลูก ผู้รับบำนาญ และผู้พิการ นักพัฒนาวางแผนที่จะสอนภาษามือโฮโลแกรมโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียม เพื่อให้ผู้ที่มีปัญหาด้านการได้ยินและการพูดสามารถใช้งานได้ ในอนาคต จะเป็นไปได้ที่จะแนะนำระบบไม่เพียงแต่ในสังคมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาพแวดล้อมทางการศึกษาด้วย เพื่อให้อุปกรณ์นี้สามารถใช้ในโรงเรียนและมหาวิทยาลัยได้

ทำเครื่องหมายถุงมือ

ผู้แต่ง: Vitaly Kornilov (อายุ 16 ปี) เมือง Korolev

Mark Gauntlet เป็นส่วนหนึ่งของระบบ Mark rover ทั้งหมดซึ่งออกแบบมาเพื่อตั้งรกรากบนดาวอังคารและเพิ่มความเข้มข้นในการศึกษาดาวเคราะห์ดวงนี้

นี่คือถุงมือสำหรับรีโมทรวมศูนย์การควบคุมหุ่นยนต์ขนาดเล็กและขนาดใหญ่ทั้งหมดในซีรีส์ Mark มีการอธิบายหุ่นยนต์ประมาณ 30 ตัวในระบบและ 10 ตัวในนั้นมีทั้งศูนย์รวมเสมือนจริงหรือต้นแบบ

ระบบทำงานดังนี้:มาถึงที่เกิดเหตุและปล่อยหน่วยสอดแนมที่ศึกษาพื้นที่และรวบรวมข้อมูล หุ่นยนต์มาร์คสามารถสำรวจภูมิประเทศได้หลากหลายทั้งทะเลทรายและโขดหิน: ที่ซึ่งรถแลนด์โรเวอร์ขนาดใหญ่จะผ่านไปไม่ได้ตัวเล็กจะปีน นอกจากนี้ยังสามารถใช้บนโลกรวมถึงในพื้นที่ที่เกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติเช่นเพื่อการวิจัยและค้นหาแหล่งที่มาของการจุดระเบิด

ภายนอกถุงมือดูเหมือนโมดูลที่แนบไปกับมือ ประกอบด้วยชุดควบคุมพร้อมจอยสติ๊กและปุ่ม ภายในชุดจ่ายไฟ ตัวควบคุมควบคุม โมดูลอินเทอร์เฟซ และเซ็นเซอร์ สายไฟที่มีมาตรความเร่งและไจโรสโคปซึ่งติดอยู่กับถุงมือปั่นจักรยานทั่วไปจะนำไปสู่ชุดควบคุม

ถุงมือมีโหมดการทำงานซึ่งมีการตั้งค่าไว้สวิตช์ จากโหมดหลัก: ควบคุมโดยใช้มาตรความเร่งโดยใช้จอยสติ๊กและปุ่มต่างๆ ถุงมือรองรับรีโมทคอนโทรลประเภทต่างๆ: ใช้ LoRa, พอร์ตอินฟราเรดและ LED, โมดูลวิทยุ 2.4 GHz, โมดูล Wi-Fi, โมดูลบลูทู ธ มีฟังก์ชั่นการแจ้งเตือนด้วยเสียงและคุณยังสามารถเปิดเพลงบนถุงมือหรือใช้เป็นไฟฉายได้ - แผงไฟ LED จะส่องสว่างในห้องขนาดใหญ่

ขณะนี้ซอฟต์แวร์ glove รองรับการโทรอัตโนมัติได้ถึงตัวรับ, การตีความข้อมูลจากมาตรความเร่งและไจโรสโคป, การสลับโหมดอัจฉริยะ, ตัวกรองสำหรับค่าอะนาล็อกทั้งหมดและความเป็นโมดูลาร์เต็มรูปแบบของรหัส

“ ฉันตัดสินใจที่จะสร้างซีรีส์เรื่อง Mark หลังจากงานต่างประเทศspace olympiad เมื่อปีที่แล้ว ในการป้องกันฉันถูกถามว่าอนาคตของการพัฒนาหุ่นยนต์ตัวหนึ่งของฉันอาจมีอะไรบ้าง - Vitaly Kornilov กล่าว - จากนั้นฉันก็ตระหนักว่าถ้าฉันทำการพัฒนาเพียงอย่างเดียวฉันจะไม่ไปไกลกับหุ่นยนต์สี่ขา เนื่องจากโอกาสในการพัฒนาคือการรวบรวมแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนและการใช้คอมพิวเตอร์ขั้นสูงและอัลกอริทึมซึ่งฉันยังไม่คุ้นเคย สิ่งนี้ต้องอาศัยประสบการณ์กับระบบนิเวศขั้นสูง "

เครื่องวัดระยะอัลตราโซนิกแบบมัลติฟังก์ชั่น

ผู้แต่ง: Egor Kotelkin (อายุ 17 ปี), Balashikha

สะดวกในการวัดระยะทางด้วยเครื่องวัดระยะเมื่อสูงกว่าเมตร หากไม้บรรทัดไม่เพียงพออีกต่อไปจะช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการวัดได้อย่างมากและยังมีประโยชน์ในกรณีที่ต้องมีการคำนวณที่แม่นยำอีกด้วย ตัวอย่างเช่นนายหน้าสามารถใช้เพื่อคำนวณพื้นที่ปริมณฑลและปริมาตรของห้องและผู้สร้างทางรถไฟสามารถควบคุมระยะห่างระหว่างรางได้ สิ่งที่คุณต้องมีคือชี้อุปกรณ์ไปที่วัตถุที่คุณต้องการคำนวณระยะทางจากนั้นกดปุ่ม เครื่องวัดระยะยังแปลงผลการวัดเป็นหน่วยอื่น ๆ โดยอัตโนมัติ: เมตรเดซิเมตรฟุตหลาและอื่น ๆ

“ ตอนที่ฉันเริ่มทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าวิทยุฉันมักจะทำโครงการของคนอื่นซ้ำ - นึกถึง Yegor - จากนั้นฉันก็เห็นวิดีโอบน YouTube ที่ผู้ชายคนหนึ่งสร้างความยาวเขาวัดระยะทางโดยคำนึงถึงความยาวของร่างกาย ฉันอยากจะพูดซ้ำ - มันไม่ได้ผล หลังจากนั้นไม่นานฉันก็จำสิ่งนี้ได้และตัดสินใจลองอีกครั้ง แต่ฉันคิดว่า: "ทำไมไม่แก้ไขและเพิ่มสิ่งใหม่ ๆ เข้าไป" ฉันคิดว่าจะนำไปใช้งานได้อย่างไรควรมีฟังก์ชันอะไรบ้างฉันคิดเกี่ยวกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ด้วยตัวเองพัฒนาอัลกอริทึมสำหรับโค้ดเขียนโค้ดนี้และออกแบบคลังข้อมูล "

อุปกรณ์ของ Yegor Kotelkin แตกต่างจากสิ่งที่คล้ายคลึงกันก่อนอื่นคือค่าใช้จ่าย เขาใช้เงิน 1,000 รูเบิลเพื่อทำมัน และถ้าคุณลองคุณจะสามารถหาชิ้นส่วนที่ถูกกว่าได้อีกด้วย ความยาวสำเร็จรูปมีราคาแพงกว่าเล็กน้อยส่วนใหญ่ - จาก 2,000 ประการที่สองอุปกรณ์มีฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านสายเคเบิลจากนั้นผลการวัดทั้งหมดจะซ้ำกันในสเปรดชีต Excel ยังไม่มีฟังก์ชั่นดังกล่าวในตลาด เพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่นอกจากนี้ยังมีโหมดประหยัดพลังงานและโหมดสลีป เรนจ์ไฟนอร์บางตัวมีโหมดดังกล่าว แต่ไม่ใช่ทั้งหมด นอกจากนี้เมื่อคุณกดปุ่มบางปุ่มพร้อมกันอุปกรณ์จะแสดงวันที่และเวลาได้

แน่นอนสำหรับการสร้างต้นแบบหรือการนำสิ่งประดิษฐ์ออกสู่ตลาดมวลชนจะต้องใช้ทรัพยากรจำนวนมากรวมถึงองค์กรขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามนักพัฒนานักศึกษามั่นใจว่านวัตกรรมของพวกเขาจะเปลี่ยนโลก

ดูเพิ่มเติมที่:

ธารน้ำแข็ง Doomsday กลายเป็นอันตรายมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เราบอกสิ่งสำคัญ

พบอาณาจักรที่ถูกกล่าวหาของชาวฮิตไทต์ที่หายไป นักโบราณคดีพบอะไร

มีการค้นพบเอนไซม์ที่ช่วยย้อนวัยของเซลล์