Новости – Люди
Люди
Наука для смелых
Фото: Павел Лавров / «Русская планета»
Как в Новокузнецке школьники собрали робота-спортсмена, 3D-принтер и другие умные машины
14 мая, 2016 11:02
9 мин
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.
поддержать проект
Подпишитесь на «Русскую Планету» в Яндекс.Новостях
Яндекс.Новости
