Наука для смелых
Фото: Павел Лавров / «Русская планета»

Фото: Павел Лавров / «Русская планета»

Как в Новокузнецке школьники собрали робота-спортсмена, 3D-принтер и другие умные машины

В Новокузнецке растут талантливые инженеры-робототехники. Воспитанники детского Центра технического творчества вернулись с победой с Кемеровского областного конкурса. Их боевые машины оказались самыми мощными.

– Вот это все — роботы, — один из моих экскурсоводов обводит рукой полки, уставленные различной электронной аппаратурой. — Какие-то больше. Какие-то меньше. Есть такие, что похожи на человека. А эти — на машинки. Или не пойми на кого похожи... Так, какой-то паук с манипуляторами. Смотря, для чего они нужны.

– А зачем они?

– Когда как. Например, нам дают задание: нужен робот, который будет ездить по полу и собирать себе в кузов банки. Типа уборщика. И мы придумываем — как сделать так, чтобы он передвигался, как ему лучше банку схватить и как это все должно двигаться. И начинаем придумывать.

Сейчас 14-летний Андрей готовится к выступлению на состязаниях юных робототехников. На сайте размещено задание: соорудить модель мотоцикла из диснеевского фильма «Трон: Наследие». Да чтобы колеса непременно светились, когда крутятся. И прочие фонарики загорались. А вот как этого добиться — уже должен придумать молодой инженер. И сконструировать — он же. Начав с эскиза, подойти к исполнению «в металле». Пока что будущий мотоцикл — это электронная плата с припаянными светодиодами и батарейкой Крона.

– Робототехника, как все самое интересное возникла на стыке самых разных наук, — гордится своим предметом преподаватель Константин Смагин. — Надо знать очень многое. Начиная с простейшей геометрии, заканчивая радиоэлектроникой, механикой, физикой, языком компьютерного программирования. Чем сложнее робот, тем больше нужно знаний. Вплоть до гидравлики. Мало ли, какие у него манипуляторы.

– А какой робот тут самый крутой?

– Сейчас вынесем, — кивает преподаватель и зовет ребят постарше. — Несите спортсмена!

Из картонной коробки появляется похожий на игрушку механизм и планшет — он вместо пульта управления. Робот некоторое время ищет соединение с гаджетом, и вдруг, скрипнув сервомоторами, выпрямляется в готовности к выполнению команд.

– Его зовут Дарвин-маленький. Он у нас спортсмен: отжимается, приседает, боксирует. Кувыркаться очень любит, — хвалит механического питомца старшеклассник, отправляя роботу распоряжения с помощью мобильного приложения. — Очень эффектно выглядит. Мы его когда на выставки привозим, сразу куча ребятни и взрослых вокруг собирается. И все спрашивают: где такого купить? И мало кто верит, что мы его сами собрали.

– А вы сами?

– Ну, конечно, не от стадии проекта. Это конструктор, но очень сложный. Тут много мелкой пайки. Один из самых навороченных наборов, наверное. Это как тренировка. Зато теперь мы знаем, как он устроен. И можем повторить. Если у нас деньги когда-нибудь появятся на все запчасти.

– У нас же в лаборатории занимаются ребятишки разного возраста. Если мальчик ходит в 4 класс, никто от него не будет требовать полета инженерной мысли. Начинать надо с азов, — приходит на помощь воспитаннику преподаватель. — Вот мы даем малышам простые конструкторы. Они первый танк соберут, приходят в восторг. Поиграют им. Потом хочется уже что-то посложнее. И еще сложнее. Вот, например, — Константин Смагин демонстрирует маркировку на коробке из-под конструктора: «Рекомендовано мальчикам старше 24 лет». — Потом мы осваиваем собственные конструкции. Моделируем платы на компьютере. Пишем для роботов программы, настраиваем реле, все переключатели. Проекты с нуля поднимаем.

– А во взрослой жизни навыки пригождаются?

– Ну, даже если не считать того, что любой технический вуз с руками оторвет такого студента? — смеется учитель. — И  любой завод заинтересован в квалифицированных кадрах? В быту — любой ремонт. От утюга до стиральных машинок, компьютеров, плазменных телевизоров. Один парень у нас весь дом и дачу механизировал. У него вкалывают роботы, а не человек. Для цветов — автополив, он из помпы для стиральной машины и нескольких капельниц систему мелиорации на подоконнике соорудил. Аквариум сам рыбок кормит по таймеру. На даче у него теплица поумнела. По расписанию сама себя проветривает, режим температуры и влажности соблюдает. И так далее. Да вы оглянитесь. Любой прибор — это робот, правда, с ограниченным функционалом.

– Константин Николаевич, можно отвлеку? — извиняясь, прерывает беседу один из старшеклассников. — У меня проблема с эмиттером, посоветуйте, — дальше разговор состоит из радиоэлектронной терминологии. Перевести ее с технического языка на русский не могу.

Константин Смагин и его ученик. Фото: Павел Лавров / «Русская планета»

– У вас, у технарей, свой секретный язык. Мне, гуманитарию, не дано.

– Это только так кажется. На самом деле, все просто. Вон Коля сидит. Год назад паяльник от отвертки не отличал. А сейчас почти все умеет. На соревнованиях я его плату показываю, так жюри не верит, что это он сам сделал. Иван — начинающий робототехник. Пока что набивает руку в основных навыках обращения с инструментами. А для этого нет ничего лучше, чем разбирать старые приборы. То, что не работает само по себе, годится на запчасти.

– Понятия не имею что это, — улыбается мальчишка, выпаивая из электронной платы конденсатор. — Я пока сортирую по принципу «что на что похоже». Зелененькие — в одну кучку, квадратненькие — в другую. Потом разберемся.

– У нас даже субботники бывают. Приходим, сваливаем всю рухлядь на стол и начинаем  по коробочкам раскладывать, сортировать. Чтобы потом не путать и знать где лежит, — подхватывает его сосед, Серега, парень постарше, старожил лаборатории. — Но что-то давно не было. Вон, все лампы вперемешку.

Эта привычка — ничего не выбрасывать — здорово выручила лабораторию в период острого недофинансирования. Когда не на что было купить радиодетали. Кулибинские навыки «изыскать и применить нестандартно» позволили сохранить кружок и даже вырастить его до крупного объединения. Не так давно лаборатория получила гранты на новое оборудование. И сейчас с финансированием все в порядке, но полезная привычка осталась.

– Вот один из проектов наших. Самодельный робот, — показывает Александр, юный инженер. — Сделан из игрушечной машинки и старого DVD-проигрывателя. Была машинка простая, стала радиоуправляемая. Можно ею рулить с помощью пульта от DVD.

– Это возможно?

– А что такого-то? Обычный ИК-сигнал, только надо код заранее отсканить, и по графику расшифровать, чтобы приемник понимал. А мозги-то одинаковые, — как о самой простой вещи рассказывает 12-летний паренек.

Тут даже 3D-принтер — самодельный. Но работает не хуже покупного.

– Готовый такой аппарат купить — очень дорого, — объясняет Константин Смагин, руководитель лаборатории робототехники. — А он очень нужен. Мы решились на компромисс. Купили запчасти и собрали его как конструктор. Совместили приятное с полезным. И в электронике всласть поковырялись, и нужное оборудование теперь есть.

– А зачем он вам?

– Роботы колесной серии практически все напечатанные. Это самодел, дальше некуда, — показывает Григорий, один из юных робототехников. — Манипулятор роботу сочиняли. На компьютере все посчитали. В теории все работает. А на практике как его сделать? Из доски выпилить лобзиком? Напечатать-то проще. Правда, то, что принтер самодельный, конечно, дает некоторые погрешности. Он не точно до миллиметра все делает. Но это новый повод для проявления смекалки.

– Надо парней иногда останавливать даже иногда в их полете фантазии, — рассказывает Константин Смагин. — Они же дети, ничем не ограничены. Отсюда у них самые странные и смелые идеи. С одной стороны — настоящие изобретения так и получаются, когда кто-то выходит за рамки привычного, дозволенного. С другой стороны — себе шишки набивают. Говорю им: хотите шагающего робота, сделайте ему для устойчивости третью ногу. С точки зрения механики это продуктивнее и надежнее. Но они не слушаются. Делают две. А это сложно. Но все-таки как-то делают.

– Разве это плохо?

– Это хорошо для науки, и плохо для них. Когда они, такие смелые и незашоренные, с полетом инженерной мысли попадают в институт, а там от них требуют все делать по ГОСТу и по стандарту. А это палка о двух концах. Хочешь сдать зачет — делай, как учат. Хочешь сделать хорошо — делай, как знаешь. И смельчаки вылетают уже со второго курса. Если не научатся быть как все.

– Константин Николаевич! Они загорелись! — радуется парень, колдующий над моделью светящегося мотоцикла. — Вот, я кручу колеса — диоды горят! — парни за соседними столами бросают свои паяльники и становятся полукругом за плечами товарища: посмотреть на очередную маленькую инженерную победу.

Налоги-2016: налоги взыщут по приказу Далее в рубрике Налоги-2016: налоги взыщут по приказуКакие изменения в налоговом законодательстве ждут жителей Новокузнецка Читайте в рубрике «Общество» В очередь…Дмитрий Дюжев позволил себе неосторожные высказывания о культурном уровне отечественных зрителей и был обвинен в унижении достоинства россиян В очередь…

Комментарии

Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
История, политика и наука с её дронами-убийцами
Читайте ежедневные материалы на гуманитарные темы. Подпишитесь на «Русскую планету» в соцсетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»