Молодые ученые России – изобретения апреля

iot.ru представляет второй выпуск недавно открытой рубрики, посвященной молодым ученым страны. В этом материале – новые цифровые помощники, беспилотные грузовики, умная одежда и изобретения школьников на волне импортозамещения.

Предисловие

Если зима не спешит уходить, расскажите ей об итогах прошедшего в городе на Неве хакатона по разработке умной одежды. В этом соревновании, организованном двумя петербургскими вузами – электротехническим университетом «ЛЭТИ» и госуниверситетом промышленных технологий, победила смарт-жилетка с подогревом от команды Meta Vest. Второе и третье места достались командам Chilli boss и Dream Team с проектами умная муфта с подогревом для детской коляски и маска жизни соответственно. На реализацию своих проектов команды-победители получили по 100 тыс. ₽.

Новые помощники

Новосибирский филиал «Ростелекома» поддержал проект местной семиклассницы Розы Шевченко по созданию чат-бота Azor (читается обратно как «роза») для оценки качества и скорости. Почти месяц школьница приходила на уроки к ученикам начальной школы, чтобы записывать отрывки текстов для дальнейшего анализа.

«Механизмы чат-бота учитывают разную информацию: тембр голоса, правильность произнесенных слов, скорость прочтения и даже психологическое состояние ученика. В перспективе это позволит разработать индивидуальные алгоритмы оценки чтения, чтобы учителя использовали их на уроках», – пояснили в «Ростелекоме», отметив, что Роза намерена усовершенствовать своего бота. В планах юной исследовательницы добавление в Azor функций оценки понимания текста и анализа любых голосовых сообщений, что сделает чат-бот полезным не только для школьников, но и иностранных студентов и людей с дефектами речи.

Источник изображения: «Ростелеком»

В НИТУ «МИСиС» решили создать цифрового ассистента преподавателя, в основу которого лег голосовой помощник Алиса от «Яндекс». Решение можно интегрировать в электронные дневники и образовательные платформы для предоставления родителям аналитики успеваемости школьников без обращения к учителям. Чтобы узнать, как учится чадо, достаточно задать вопрос. По умолчанию ответ прозвучит в устной форме, но при желании его можно вывести на экран подключенного устройства.

Не цифровой, а вполне физический помощник разработан студентами и сотрудниками НИУ «МЭИ». В вузе представили макет нового шагающего аппарата, удерживающего человеческое тело не только в вертикальном положении, но и позволяющего передвигаться за счет автоматического дистанционного управления. Разработку оценят и в реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата, и люди, выполняющие тяжелую физическую работу, – к примеру, летчики реактивного самолета. При выполнении последними фигур высшего пилотажа их тело легче перенесет перегрузки за счет способностей экзоскелета координировать баланс во время движения и работать даже в неустойчивом положении равновесия.

Источник изображения: НИУ «МЭИ»

Наряду с самим экзоскелетом в НИУ «МЭИ» нашли необходимый для его автономной работы источник питания. Речь идет о водородных топливных элементах, преобразующих химическую энергию в электрическую. Коэффициент полезного действия у таких элементов существенно выше, чем, например, у двигателя внутреннего сгорания, и они не наносят вред экологии.

Взрослым на заметку

Воспитанники альметьевского технопарка разработали умные датчики для дома, благодаря которым можно узнать точную температуру, уровень влажности и загрязненность воздуха на городских улицах не выходя из дома. Информация с датчиков направляется на микроконтроллер, анализирующий наличие частиц в воздухе, которые меньше 2,5 нанометра. Далее все данные с помощью GSM-модуля и мобильного интернета поступают на специально разработанный сайт.

Школьница из Челябинска София Белобородова изобрела робота для очистки ветрогенераторов ото льда. В разработке модели робота с ножничным подъемником и устройством для устранения наледи с лопастей ветрогенераторов юной изобретательнице помогал педагог местного технопарка по направлению «Робототехника» Александр Сусев, рассказавший о принципе работы устройства: «По сигналу робот определяет, какая ветроэлектрическая установка вышла из строя и подъезжает к ней. Затем ножничным подъемником поднимает специальное устройство для очищения лопастей от наледи, осуществляет очистку и наносит антиобледенительный раствор».

Источник изображения: Дом юношеского технического творчества Челябинской области

Ученики же вузовского предуниверсария Московского авиационного института (МАИ) – десятиклассники Владислав Заставский и Анатолий Жук – создают электрический конвертоплан с тремя винтами. Парни уже напечатали макет аппарата на 3D-принтере и создали компьютерную симуляцию его полета, а на следующем этапе собираются разработать радиоуправляемую копию, которая наглядно покажет работу конвертоплана. Подробно об этом проекте iot.ru рассказывал в первых числах апреля.

Симбиоз человека и машины

А вот разработанный аспирантом Московского политеха Владиславом Южаковым грузовик на автопилоте уже испытывают в Казани. Пока беспилотный «КАМАЗ» не готов полностью обходиться без водителя, поскольку порой его заносит, но система Владислава быстро учится. И недалек день, когда компьютерная программа, управляющая с помощью специальных контроллеров всеми узлами машины – от тормозов до мотора, справится с ситуациями, от которых встают волосы дыбом даже у бывалых шоферов.

Сам разработчик считает, что «КАМАЗ» с автопилотом оценят не только в сфере грузоперевозок, но и в сельском хозяйстве, нефте- и газодобывающей промышленности. Будет полезно авто и, к примеру, при проведении геодезических исследований, ведь беспилотник справится со сбором данных быстрее находящегося за рулем человека.

На волне импортозамещения

Воспитанники пензенского технопарка трудятся, чтобы помочь в освобождении отечественных потребителей и производств от иностранных поставщиков. Так, юному Леониду Кондратьеву за два месяца нужно собрать партию из десятка 3D-принтеров для пензенских школ. Этот заказ Леонид получил после участия в выставке «Импортозамещение», на которой представил собственноручно собранный аппарат.

Коллеги юноши в свою очередь придумали, как помочь аграриям справиться с бактериями в промышленных масштабах, доработав для борьбы с плесневыми грибами технологию с частицами серебра. Сейчас ребята стараются подобрать в лаборатории необходимую дозировку, чтобы эффективно воздействовать на патогенную микрофлору, после чего приступят к испытаниям в полях.

Еще одно приспособление от пензенских юных изобретателей – ионизатор с функцией ароматизации воздуха. В отличие от конкурентов используемая в устройстве антенна позволяет ионизировать большую площадь, а картридж собран из кусочков цеолита, пропитанных различными ароматами. Одного картриджа хватает примерно на месяц, после чего его можно заменить на новый. Прибор управляется с телефона, благодаря чему интенсивность распыления регулируется дистанционно.

В целом в кванториуме убеждены, что общемировые тенденции открывают огромные возможности, поэтому вскоре от пензенских изобретателей можно ждать еще больше полезных разработок.

Если пропустили материал о разработках молодых российских ученых в марте – вот ссылка.