– В конце августа прошлого года я начал задумываться над темой своей дипломной работы и наткнулся на перевод одной немецкой статьи. Материал был посвящён университету, который занимается изучением рудников и шахт. У них есть отделение робототехники, и студенты создают роботов для исследования загазованности шахт, наличия препятствий, полезных ископаемых, картографирования. Также в статье упоминалось о недостатках таких разработок: в частности, они не могут преодолевать старые рельсы и сложные перепады рельефа. Так и появилась идея создания конструкции, которая могла бы свободно изменять конфигурации своих конечностей под любые внешние условия.

– В целом всю конструкцию и математическую модель разрабатывал я сам. Мои преподаватели Антон Ключарев, Дмитрий Старов, Алексей Рыбаков, Эгит Мусаев и Лариса Семёнова помогали советами, подсказывали, чего не хватает для полноты раскрытия темы.

Если говорить о материальном воплощении, то 3D-модель робота была создана в САПР Fusion 360, все электронные комплектующие закуплены на AliExpress. А детали корпуса удалось распечатать из PLA-пластика на 3D-принтерах отдела «Кванториум» Регионального школьного технопарка, где я работаю.

– В основе макета лежит микроконтроллерная плата Arduino Mega. С неё отправляются команды по протоколу I2C на ШИМ-контроллер, осуществляется управление 12 сервоприводами (по три на каждую ногу) MG90S (их главный плюс – наличие металлического редуктора). В дальнейшем планируется замена управляющей платы на Raspberry Pi 3 Model для реализации функции передачи и анализа изображения с камеры.

– Макет предназначен лишь для тестирования алгоритмов и моделей, описанных мной в дипломной работе.
Если говорить об аппарате, расчёт которого я провёл (он больше макета примерно в три раза), то я бы изменил тип приводов с ДПТ и присоединённого к нему планетарного редуктора на БДПТ – это даст возможность избавиться от конического редуктора сустава за счёт увеличения момента и достаточно сильно облегчит конструкцию. Это потянет за собой необходимость проектирования новой платы управления приводами и пересмотра всей электрической части робота (аккумуляторы, преобразователи и т. д.). Также хотелось бы поработать над внешним видом конструкции, сделать её менее угловатой. Что же касается модернизации под нужды определённой компании, то даже на текущей модели предусмотрена площадка крепления под все возможные виды оборудования (датчики, камеры и т. д.).

— Когда-то давно я увлеклась шитьём. Сначала создавала одежду для себя, а потом начала шить игрушки. Для изготовления одной фетровой куколки требовалось около 30 мелких деталей, и их нарезка занимала много времени. Сначала ты режешь два часа, а потом ещё и шьёшь столько же.

Я задумалась об автоматизации этого процесса, и пришла вот такая идея лазерного станка. Сначала мы пробовали использовать для нарезки газовые станки, но тогда на ткани остаётся едкий запах. Я поискала информацию о других видах лазеров и нашла полупроводниковый на кремнии. Его крайне редко используют, чаще всего для выжигания картин. А я решила внедрить его в текстильную индустрию. Вообще, проект станка, а точнее разработка платы контроля, была практической частью моей бакалаврской работы. После защиты ВКР я подала этот проект на грант «УМНИК» и победила. Средства гранта используются для проведения научно-исследовательских работ по доработке лазера.

— В целом, как я уже говорила, это личная задумка. Мой научный руководитель Алексей Рыбаков, директор физико-математического института АГУ, давал советы и отмечал минусы и плюсы работы, но в основном я всё делала самостоятельно: собирала лазер, разрабатывала макет, который в принципе уже вполне функционален: Мини-модель может раскроить лист фетра.

— Бытовые лазерные станки можно использовать в работе швей-закройщиц индивидуального пошива, в небольших ателье и для творчества, например, для шитья игрушек или кожевенного дела. Также я могу принимать индивидуальные заказы на резку. Мастерицам достаточно принести мне ткань, и я сделаю лекала.

— Я пробовала вырезать пятиугольник, звёздочку и фигурку котика. Получилось. А ещё один из важных плюсов моей разработки в том, что вместо лазера можно поставить фломастер, и он будет рисовать на бумаге лекала. Этот функционал будет полезен для школ шитья.

— Я нашла российский завод с забавным названием «Соберизавод» и там купила алюминиевый конструкционный профиль, всё остальное (лазер, направляющие) — китайское. Плату собирала сама.

Все лекала на начальном этапе создаются как векторные изображения в специальных программах для конструкторов. Затем изображения переносятся в управляющую программу с заданными мощностями, потому что для каждого типа ткани нужна своя мощность, и потом уже начинается резка. Мощность и скорость резки для разных тканей я подбираю опытным путём, составляю специальные таблицы.

— Конструкторы текстильного производства учатся работе с векторными изображениями ещё в колледжах и вузах. Так что при запуске лазера на производстве не нужно брать на работу нового специалиста, которого придётся обучать.

— Сейчас у меня в планах провести исследование, возможна ли многослойная резка. Когда я решила порезать несколько слоёв синтетики, то они склеились. Возможно, для кого-то это станет плюсом. Таким образом, например, можно получить готовую часть мягкой игрушки, которую осталось только набить синтепоном и зашить сверху. Края-то и так уже будут запечатаны.

Но на производстве чаще всего необходимо резать много слоёв ткани, и, конечно, безо всякого склеивания. Значит, нужно учесть этот минус проекта и поработать с ним.

— У меня в работе есть проекты нескольких моделей лазера под разные ценовые категории и задачи. Например, можно снизить цену за счёт замены рельсов на ролики. Рельсы, правда, высокоточные, а вот ролики имеют погрешности. Точность позиционирования у рельсов 0,01 миллиметра, а у роликов 0,1 миллиметра.

— Конечно, на маленьком лазере я останавливаться не хочу, поэтому уже занимаюсь разработкой станка в крупном масштабе, для длинных и широких тканей, чтобы его можно было использовать в текстильном производстве. Альберт Еналеев, руководитель молодёжного научного проектного офиса АГУ и ментор моего проекта, советует предложить проект Астраханской сетевязальной фабрике.

Молодёжный научный проектный офис (МНПО) — это идея, которая зарождалась в АГУ давно, но всё никак не находила практической реализации. Сейчас она обрела конкретные очертания. Мы хотим стать «центром притяжения» инновационных идей и активных инноваторов со всего Южного федерального округа и даже прикаспийских государств.

МНПО — это то место, куда студент может прийти со своей идеей, даже если он ещё не знает, как довести её до стадии прототипа, как правильно презентовать с точки зрения маркетинга. Мы занимаемся тем, что прокачиваем проекты от идеи до готового продукта, который можно предлагать рынку и привлекать инвестиции. В том числе касаемся и вопросов создания своего бренда и его раскрутки.

В последующем МНПО станет неким акселератором, куда могли бы приходить и уже приходят венчурные инвесторы, топовые промышленные дизайнеры, специалисты в разных сферах. Проектный офис, по сути дела, начинает знакомить ребят с миром бизнеса и производства.

Мы охватываем не только, так скажем, «железные» проекты, но и социальные, экологические — и в разных сферах. МНПО пытается делать так, чтобы молодёжи это было интересно. Мы не изобретаем велосипед с нуля: посещаем множество подобных европейских мероприятий и перенимаем их опыт.

Я сам знаком с историей стартапа, прошёл через все тернии развития бизнес-проектов. И прекрасно понимаю: помимо того, что проект необходимо придумать и запатентовать, надо эту историю ещё и правильно «упаковать» и продать.

Наш проектный офис — молодое подразделение, ему чуть больше месяца. Но я с гордостью могу сказать, что уже есть определённые успехи. Важно, что МНПО не делает проект, что называется, «в стол». Наука должна монетизироваться. Сейчас мы получаем обратную связь от наших партнёров и дорабатываем студенческие разработки.

1. ОАО «Технология магнитных материалов». Обеспечивает около 150 предприятий, выпускающих оборонную продукцию и товары народно-хозяйственного значения, марганец-цинковыми и никель-цинковыми ферритами.
2. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук». Является старейшим и наиболее крупным российским исследовательским центром в области океанологии. РАН − единственный в России институт, проводящий исследования во всех областях морских наук, включая физику, климатологию, химию, биологию и геологию океана, и самостоятельно разрабатывающий морскую технику для исследований.
3. ОАО «РЖД» — российская государственная вертикально интегрированная компания, владелец инфраструктуры общего пользования, и крупнейший перевозчик российской сети железных дорог.
4. ПАО «Микрон» — крупнейший в России производитель микроэлектронной продукции из г. Зеленограда. Объединяет три производства и осуществляет поставки инструментов, приборов, станочной оснастки для обеспечения бесперебойной работы фабрик и заводов в России. Производимый заводами измерительный инструмент внесён в Госреестр средств измерений РФ, вся поставляемая продукция соответствует высоким российским (ГОСТ, ТУ) и мировым стандартам.
5. ОЭЗ «Лотос». Организация создана для размещения промышленных производств, связанных с судостроением, машиностроением, а также для других высокотехнологических производств.

Сейчас МНПО активно взаимодействует с ОАО «РЖД» по внедрению проектов АГУ на Приволжской железной дороге: это и многофункциональные портативные сварочные аппараты, и автоматизированная система освещения, и проект многофункционального беспилотного летающего аппарат Ego Drone.

Также заинтересованность в проектах АГУ выразило и ПАО «Микрон». В октябре этого года у нас уже запланирована рабочая поездка на это предприятие с презентацией студенческих разработок.