Асфальт с подогревом и беговое колесо для детей: 6 изобретений с «РобоСиба» 
© Фоторепортаж: Евгений Михайлов
24 января 2023 #Иркутск

Асфальт с подогревом и беговое колесо для детей: 6 изобретений с «РобоСиба» 

19-20 января в Иркутске проходил главный робототехнический фестиваль Сибири. В нем приняли участие 700 начинающих инженеров от 4 до 18 лет из разных городов. «Первый Байкальский» побывал на площадке, выбрал несколько удивительных изобретений и поговорил с их авторами

Александр Дядюра Александр Дядюра

О фестивале «РобоСиб»

«Робосиб» – масштабный робототехнический фестиваль, который объединяет юных изобретателей со всей России. Организатором выступает компания Эн+. Это уже восьмой по счету фестиваль: первый «Робосиб» прошел в 2013 году. За прошедшие семь лет в соревнованиях приняли участие около 4300 участников от 4 до 18 лет.

В этом году соревновалось более 100 команд в семи направлениях. Участники в возрасте от 15 до 18 моделировали, конструировали и программировали роботов для дальнейшего состязания на игровом поле. Ребята младших возрастов представляли проекты по улучшению объектов городской инфраструктуры, а также принимали участие в STEAM-соревнованиях по робототехнике.

«Робосиб» проводится в Иркутске с 2013 года
«Робосиб» проводится в Иркутске с 2013 года
В этом году было рекордное количество участников — более 700
В этом году было рекордное количество участников — более 700
Отдохнуть от соревнований можно было за огромной раскраской
Отдохнуть от соревнований можно было за огромной раскраской
Или в баре, где подавали лимонад с жидким азотом
Или в баре, где подавали лимонад с жидким азотом
Темой нового сезона стала энергия
Темой нового сезона стала энергия
На сцене проходило научное шоу «Энергия во всем»
На сцене проходило научное шоу «Энергия во всем»
На шоу Тесла можно было увидеть и испытать, как рождается ток
На шоу Тесла можно было увидеть и испытать, как рождается ток
А в это время команды готовились к презентации своих изобретений
А в это время команды готовились к презентации своих изобретений
Самые опытные инженеры соревновались в заездах роботов
Самые опытные инженеры соревновались в заездах роботов
Команды-победители получили ценные призы и сертификаты на приобретение робототехнического оборудования
Команды-победители получили ценные призы и сертификаты на приобретение робототехнического оборудования

Были и другие развлечения на площадке: фотозона с роботами-трансформерами, раскраска во всю стену, лимонад-бар с жидким азотом и дискотека. Гости и участники фестиваля слушали лекции, гуляли по выставке «Энергия будущего», смотрели научное шоу с серией экспериментов и ходили на мастер-класс «Под зеленым крылом», где познакомились с парниковым эффектом и посадили свой сеянец сосны. 

Удивительные изобретения юных инженеров

Беговое колесо для детей 

Денис Сапунов, 9 лет, команда «ProEnergy» (Красноярск):

Денис Сапунов увлекается робототехникой с осени и защищает проект на «Робосибе»
Денис Сапунов увлекается робототехникой с осени и защищает проект на «Робосибе»
Вот такое беговое колесо для извлечения энергии он изобрел вместе с командой
Вот такое беговое колесо для извлечения энергии он изобрел вместе с командой
«Мы решили показать, как можно преобразовать силу детей в полезную для общества энергию»
«Мы решили показать, как можно преобразовать силу детей в полезную для общества энергию»

– Мы придумали оригинальный способ получения энергии: дети заходят в беговое колесо (напоминает колесо для грызунов) и разгоняют его. Полученная энергия передается к металлургическому заводу и колесу обозрения. С бегового колеса дети скатываются по горке прямо в кабину чертового колеса и после полного оборота спускаются на игровую площадку.

При создании проекта у нас возникли трудности с беговым колесом: оно было неустойчивым. Мы смогли решить эту проблему путем укрепления конструкции. Наша главная фишка – инфракрасный датчик, кроме нас его никто не использовал. Раньше на его месте была установлена гусеница, но от нее мы отказались, – она мешала работе колеса.

Тротуар-аккумулятор

Эдуард Сырников, 15 лет, команда «Адреналин» (поселок Магистральный):

Эдуард увлекается робототехникой уже шесть лет, в 2020 году на «Робосибе» он получил квоту в Красноярск
Эдуард увлекается робототехникой уже шесть лет, в 2020 году на «Робосибе» он получил квоту в Красноярск
Модель умного тротуара, которую он разработал в этом году
Модель умного тротуара, которую он разработал в этом году

– Наш проект – пьезотротуар. Пьезоэлемент – это устройство, при нажатии на которое вырабатывается заряд. Его часто можно встретить в обычных зажигалках: зажимаешь, и он выдает искру. Наша конструкция как раз основана на этом принципе: люди идут по тротуару, наступают на элемент, он вырабатывает энергию и накапливает ее в аккумуляторе. Когда наступает ночь, энергия из аккумулятора передается на уличные фонари, и они зажигаются. Этой энергии хватит не только на освещение улицы, но и на зарядку гаджетов – для этого мы установили USB-порт.

Отмечу, что аналог уже существует: умные тротуары можно встретить в Токио на станциях метро. Но их энергии хватает на 15-20 секунд работы. Это неэффективно и затратно: лампочка постоянно будет включаться и выключаться, что приведет к ее быстрому перегоранию. Я не могу сказать точно, сколько по времени проработает наш пьезо-тротуар (мы не проводили расчеты), но срок его службы составляет примерно 12 лет.

Робототехникой я занимаюсь около шести лет. В основном моделирую из лего. Первые проекты были смешные, например, робот-бурильщик. Сейчас я хочу перейти к следующему этапу создания роботов – их 3D-моделированию и написанию кода. Для этого осваиваю язык программирования Python. Склоняюсь, что в будущем стану инженером машиностроения. 

Дорога с подогревом

Ярослав Калинин, 9 лет, команда «Energy of life» (Красноярск):

Ярослав и его команда «Energy of life» придумали, как отапливать дороги зимой от движения машин
Ярослав и его команда «Energy of life» придумали, как отапливать дороги зимой от движения машин
Летом энергия расходуется только на уличное освещение
Летом энергия расходуется только на уличное освещение

– За основу проекта мы взяли песчаную батарею, придуманную в Финляндии, – это бункер, внутри которого находится 100 тонн песка. Песок нагревается от солнечной энергии, аккумулирует и хранит тепло, а затем отапливает им целый город Финляндии. Мы размышляли над альтернативным способом ее применения. Попробовали совместить несколько технологий: песчаную батарею, пьезоэлементы и обогрев дороги. Так получился проект «теплая дорога».

Под дорогой прокладываются трубы, по ним передается теплый воздух и вода. Тепловую энергию они получают от встроенных пьезоэлементов, которые вырабатывают электрический импульс от движения машин и направляют его в теплообменник.

Эта энергия распределяется равномерно: 50% уходит на освещение участка дороги, а вторая часть – в песчаную батарею. 

С наступлением зимы тепло от труб растапливает снег и лед, тем самым снижает аварийность на дорогах. По статистике, 50 млн рублей в год уходит на уборку снега в одном городе. Это очень дорого! Для экономии и безопасности мы можем взять наш проект, который обойдется в 30 млн рублей. В летнее время, когда не нужен будет обогрев, энергия будет тратиться только на уличные фонари.

Умная лента на ТЭЦ

Иван Григорчук, 8 лет, команда «Good Lads» (Ангарск):

Иван Григорчук занялся робототехникой раньше, чем научился читать
Иван Григорчук занялся робототехникой раньше, чем научился читать
Вместе с командой он изобрел автоматизированную ленту для угля
Вместе с командой он изобрел автоматизированную ленту для угля
Только на «РобоСибе» можно увидеть, как 8-летние дети оптимизируют работу ТЭЦ 
Только на «РобоСибе» можно увидеть, как 8-летние дети оптимизируют работу ТЭЦ 

– Наш проект придуман для оптимизации работы на ТЭЦ. Он решает проблему поломки транспортировочной ленты: когда большие куски угля попадают на нее, то она может сломаться. Мы установили датчик, который замечает крупные фракции угля и приостанавливает работу.

Расскажу о конструкции подробнее: когда кузов вагона опрокидывается, угли попадают на конвейерную ленту. В действие приходит мотор, который начинает ее вращать. По ленте движутся угли прямиком в печь, где дальше раскалываются, а пары выходят через трубы. Здесь все автоматизировано: заранее прописали код.

Робототехникой я увлекаюсь с трех лет – любил собирать разные поделки из лего, наверно, это меня так и привлекло. Позже родители записали на кружок робототехники. В подобных конкурсах я уже принимал участие и занимал призовые места.

Самозаряжающаяся плитка для подземки

Александр Спиченков, 10 лет, команда «Феномен» (Красноярск):

Александр объясняет, как люди в метро или переходе смогут генерировать энергию
Александр объясняет, как люди в метро или переходе смогут генерировать энергию
Кстати, команда «Феномен» стала абсолютным победителем в направлении «Лига решений»
Кстати, команда «Феномен» стала абсолютным победителем в направлении «Лига решений»

– Наш проект называется автономная электрогенерирующая плита, или АЭП. Человек идет по подземному переходу или метро и наступает на одну из наших плит. Под воздействием своего веса он надавливает на установленный внутри механический датчик, который вырабатывает энергию и направляет ее на освещение. При малом потоке людей лампочки будут просто мигать. Это неправильно. Проблему мы решили установкой аккумулятора. Часть энергии будет уходить на фонари, часть – на зарядку батареи.

Также мы учли, что энергии будет вырабатываться меньше, когда на плитку будет наступать ребенок. Для этого дополнительно установили датчик, который в таком случае заряжает аккумулятор, а не перенаправляет электричество на фонарь. 

Сначала мы думали натянуть на плитку искусственный газон, но это оказалось плохой идеей: датчик не срабатывал и оставались вмятины, выглядело неэстетично.

Нам нужен был гибкий и одновременно твердый материал – остановились на оргстекле. 

Да, у нашего проекта уже есть аналог – его разработала английская компания Pavegen. Мы нашли у них большой недостаток: при поломке одной из такой плитки нужно перекладывать весь участок. Это очень затратно! Одна плитка будет стоить 12 тысяч евро. У нас же такой проблемы нет, да еще и цена демократична – 12 тысяч рублей за один квадратный метр. Например, для работы одной большой лампочки в метро понадобится 2-3 нашей плитки. 

Робот-помощник на ГЭС

Григорий Тихонов, 13 лет, команда «Механики» (Ангарск):

Григорий Тихонов и его команда «Механики» придумали, как обезопасить водолазов
Григорий Тихонов и его команда «Механики» придумали, как обезопасить водолазов
Они создали робота, который будет выполнять часть опасных работ на ГЭС
Они создали робота, который будет выполнять часть опасных работ на ГЭС

– Это робот, который с помощью камеры ищет проблемные участки на удерживающих опорах ГЭС. Он нужен, чтобы облегчить работу водолазов и уменьшить риск для их здоровья. Представьте сами: когда водолаз находится в воде и оператор вдруг забывает отключить турбину (а такое бывает), большой поток воды может затянуть водолаза к турбине и привести к смертельному исходу. 

Наш робот автоматизирует часть процесса. Если датчик находит повреждения, то показания поступают на компьютер оператора в реальном времени, ставится метка на карте и передается сообщение водолазу о ремонте этого участка. Для воплощения проекта мы проконсультировались с экспертом иркутской ГЭС Макеевой Анной и учителем физики. 

Бонус: Робот команды «17590» для участия в турнире

На «Робосибе» также проходили соревнования роботов. Они не решают проблемы общества и не стремятся его улучшить, их цель – выиграть в состязании. Мы не смогли пройти мимо и взяли интервью у участников одной из команд.

Матвей Шестопалов, 17 лет, капитан команды «17590»:

Матвей (крайний слева) участвует в «Робосибе» с 2015 года и даже занимал призовые места
Матвей (крайний слева) участвует в «Робосибе» с 2015 года и даже занимал призовые места
Этот робот — результат 4,5 месяцев командной работы
Этот робот — результат 4,5 месяцев командной работы

– Наш робот конструктивно отличается от изобретений наших соперников. Мы не стали добавлять стандартные детали – они редко подходят для поставленных задач. Мы пошли дальше и смоделировали собственные – заранее отрисовали их в компьютерной программе и вырезали на станке. Робот должен надеть как можно больше конусов на фишки, которые расположены на игровом поле. Это турнир, и здесь нужно заработать как можно больше очков. 

Для задумки и воплощения робота инженеры нашей команды провели мозговой штурм. Сразу решили, что он должен быть компактным. На моделирование у нас ушло три месяца, на сборку – еще полтора. Такой робот стоит примерно 100 тысяч рублей. Управляется он с геймпада, но также есть автономный режим – первый 30 секунд матча он запрограммирован на самостоятельную работу. Работает на языке программирования Java. 

Робототехникой я занимаюсь около 8 лет, но в этом направлении пятый год. Сейчас я учусь в 11 классе, планирую найти направление, связанное с компьютерными технологиями или робототехникой.  

РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ
Читайте также
Асфальт с подогревом и беговое колесо для детей: 6 изобретений с «РобоСиба» 

Искусство в стиле ню, интерактивный проект «Внутри человека» и песни «Кино» в живом исполнении – рассказываем, чем заняться в Иркутске 3-5 февраля

Асфальт с подогревом и беговое колесо для детей: 6 изобретений с «РобоСиба» 

В Иркутске закатят большое грузинское застолье, покажут фильмы Гайдая на большом экране и устроят «зачОтную» вечеринку для всех, кто сдал сессию

Асфальт с подогревом и беговое колесо для детей: 6 изобретений с «РобоСиба» 

«Первый Байкальский» придумал, чем заняться в эти морозные дни. Покататься в ретро-трамвае под саксофон, покормить гуанако, блеснуть знаниями на киноквизе и узнать, кто скрывается под именем Пелевина

Асфальт с подогревом и беговое колесо для детей: 6 изобретений с «РобоСиба» 

В Иркутске художники расписали пять трансформаторных подстанций. Там есть сбежавший осьминог, уличные виды спорта и энергия молодежи. Рассказываем, где их искать