Кораблик на пульте управления, умные ворота и роботы: что изобретают столичные школьники
До чего дошел прогресс! Кажется, знаменитая песня повествует уже не о фантастике, а о современных реалиях. Сегодня порядок в доме наводит робот-пылесос, а умная колонка отвечает на вопросы и поддерживает беседу. Но это не все чудеса, уверены столичные школьники. Еще в юном возрасте они обучают нейросети, программируют роботов и разрабатывают систему отслеживания загруженности общественного транспорта.
В День детских изобретений, который отмечается 17 января, рассказываем, как ребята придумывают и реализуют свои проекты.
Умный дом и управление роботами с помощью жестов
Александр Сухоцкий — воспитанник центра технического образования Московского дворца пионеров. Сюда юный изобретатель ходит уже много лет. Вместе с другом Никитой Шилковым они собрали робота, управлять которым можно при помощи жестов.
«Называется наш робот Handybot. Это небольшая металлическая конструкция с тремя уровнями, на каждом из которых по несколько контейнеров. Будто маленький лифт, между ярусами перемещается держатель — он может зацепить коробочку и вытащить ее с уровня. По размеру вся конструкция не больше компьютерного монитора. К ней подключена камера, которая фиксирует жесты. Робот реагирует мгновенно и может повторять движение руки в кадре: палец вверх — и он едет вверх, легкое нажатие — цепляет контейнер. Конструкция с коробочками — один вид его исполнения, но у нас есть такой робот и в виде руки. Он тоже повторяет жесты с камеры. Использовать Handybot можно на опасных производствах, в строительстве, медицине или даже запустить его на Марс, куда еще не ступала нога человека. Он может работать удаленно», — говорит Александр Сухоцкий.
В Московском дворце пионеров он научился не только создавать роботов, но и привносить новые технологии в свой дом. Например, еще в 10-летнем возрасте Александр Сухоцкий оснастил ворота на даче умным механизмом, чтобы открывать их через приложение. А в собственной комнате он изменил систему освещения и теперь может включать и выключать свет хлопнув в ладоши. В будущем юный изобретатель мечтает поступить в вуз на программиста.
Соавтор проекта, Никита Шилков, в свои 14 лет хорошо знает физику, собирает модели самолетов и кораблей и даже делает роботов. Сегодня он может не только собрать модель судна, но и оснастить его подсветкой и радаром для отслеживания. Вместе с Александром Сухоцким он занимается в центре технического образования Московского дворца пионеров. На создание робота Handybot ребятам потребовалось около двух лет. Они вместе совершенствовали механизмы, дополняли и улучшали его элементы. А когда все было готово, представили разработку на международном конкурсе-выставке инноваций International Young Inventors Award в Индонезии, где завоевали первое место.
«В детстве я очень любил конструктор и мог бесконечно собирать из него разные предметы. Когда мне было девять, стал ходить во Дворец пионеров на авиамоделирование, где делал модели самолетов в миниатюре, а после — на судомоделирование. Там я собрал свою первую модель корабля на пульте управления», — рассказывает Никита Шилков.
Готовиться к конкурсу ребятам помогали наставники — педагоги центра технического образования по робототехнике Владимир и Татьяна Сухоцкие, а по совместительству — бабушка и дедушка Александра. Страсть к изобретениям у них — это семейное.
«Наставники помогали нам устранять недочеты, совершенствовать детали, направляли, но основную работу мы старались делать сами. Я программировал робота, а Никита отвечал за его сборку. Еще они учили обращаться с оборудованием. Для реализации проектов во Дворце пионеров есть все необходимое: 3D-принтеры, токарный и фрезерный станки, компьютеры с программами и многое другое», — подчеркивает Александр Сухоцкий.
Учащиеся центра технического образования Московского дворца пионеров завоевали золотую медаль на международном конкурсе юных изобретателейМосковские школы сотрудничают с 53 вузами и НИИ-партнерами — Сергей Собянин
Робот-компаньон и нейросеть, выявляющая пожары
Необычного робота придумала и ученица инженерного класса Бауманской инженерной школы № 1580 Ксения Фролова. Она разработала устройство, которое следит за здоровьем человека, напоминает о том, что надо выпить лекарства, и выдает их через специальное окошко в корпусе, а при необходимости подключает родственников по видеосвязи. Управлять роботом можно через мобильное приложение — его тоже создала школьница.
«Я хотела придумать изобретение в помощь пожилым людям. Ведь они могут забыть выпить таблетки, а кому-то бывает непросто дойти до врача. Поэтому решила сделать гаджет, который будет помогать им следить за самочувствием. Но сейчас понимаю, что такое изобретение может быть полезно всем», — рассказывает десятиклассница.
Робот-компаньон похож на небольшой шкафчик с монитором. В установленное время на экране появляется напоминание о приеме лекарств, умный помощник также мигает и издает звуковой сигнал. На монитор выводится и информация о том, какие препараты сочетать не рекомендуется. А еще он не даст заскучать и предложит выполнить пару несложных интеллектуальных упражнений.
На разработку идеи, программирование и сборку такого устройства у Ксении Фроловой ушло около двух лет. За это время она освоила азы моделирования, 3D-печати и электроники. «Сегодня создать изобретение может каждый ученик. У нас в школе для этого есть, например, ИТ-полигон со специальными станками и принтерами», — отмечает Ксения Фролова.
Она начала заниматься разработками в шестом классе, когда в ее учебной программе впервые появилась физика. Уже тогда, увлеченная проблемами экологии и альтернативной энергетики, она создала свой первый проект — очиститель для солнечных батарей.
Ксении Фроловой 16 лет. Она отлично знает физику, а поступать планирует в Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана на факультет биомедицинской техники.
Связать свою жизнь с изобретениями мечтает и Екатерина Семендяева, выпускница ИТ-класса школы № 2127. Сегодня девушка — первокурсница Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».
«Я начала заниматься разработками в 10-м классе. Нужно было сделать школьный исследовательский проект, и я решила взяться за что-то полезное. Это был 2021 год, когда Сибирь и Дальний Восток охватили лесные пожары, и я тогда подумала: а что, если отслеживать их поможет искусственный интеллект», — рассказывает Екатерина Семендяева.
Девушка создала нейросеть, которая умеет выявлять пожары на планете по спутниковым снимкам. Искусственный интеллект анализирует изображения и определяет наличие на них огня или задымления.
Еще Екатерина Семендяева придумала способ отслеживания загруженности общественного транспорта. Она разработала систему, которая может определять число пассажиров на остановке. «Так мы сможем отследить, в каких районах столицы стоит создать дополнительные маршруты, чтобы эффективно распределить пассажиропоток. А москвичи смогут выстраивать более удобные маршруты», — говорит Екатерина Семендяева.
Реализация таких проектов помогла девушке не только получить новый опыт, но и определиться с выбором профессии. Для обучения в вузе Екатерина Семендяева выбрала программу «Прикладная математика».
«Благодаря исследовательским проектам я поняла, что хочу стать программистом. А программирования без математики не существует, поэтому выбрала связанную с ней специальность. Здорово, что мы можем пробовать изобретать еще в школе», — подчеркивает собеседница mos.ru.
VR-тренажер, умная одежда и робот-манипулятор: какие еще проекты реализуют ученики московских инженерных классовРобот-муравей, сурдоперчатка и цифровой стетоскоп: что изобретают московские школьникиУмная шнуровка обуви, система мониторинга дорог и город живых игрушек: что изобрели учащиеся детских технопарков
Школа — для науки
В столичных школах и учреждениях дополнительного образования открыто свыше 130 тысяч кружков и секций. Их посещают 89 процентов московских детей. Наибольший интерес у ребят вызывают такие направления, как компьютерные технологии, программирование и робототехника.
В московских школах также открыты предпрофессиональные классы, где у каждого ребенка есть возможность углубленно изучать интересующие его дисциплины. Например, реализовать проект изобретения можно в инженерном, медицинском или ИТ-классе.
Чтобы занятия проходили с пользой, а дети могли применять полученные знания на практике, в школах создают лаборатории с современным оборудованием. В них устанавливают 3D-принтеры и 3D-сканеры, лазерные резаки, фрезерные и токарные станки. С их помощью дети учатся изготавливать детали для будущих изобретений.
В лабораториях мобильной робототехники школьники программируют и собирают роботов. Кроме того, будущие инженеры и ИТ-специалисты знакомятся с принципами построения интернета вещей. В лабораториях микроэлектроники они учатся объединять в системы микропроцессоры и датчики.
Рекордное число учеников, максимальное количество наград. Главные цифры московского образования — 2023От друдлов до нейросетей: какие необычные методики для обучения детей разрабатывают столичные учителя
