«Я — маленький танк»

Ярослава Кузьмичева, 14 лет, Тула

Занимается разработкой умного руля. Руль с сенсорными датчиками будет контролировать состояние водителя и в случае опасности подаст звуковой сигнал или отправит информацию ближайшим постам ДПС. Изобретение позволит сократить количество аварий на дорогах, а значит, травм и смертей водителей, пассажиров и пешеходов. 

— Моя история — не про игры в машинки или помощь папе с ремонтом бытовой техники. В детстве я увлекалась танцами, карате, ходила в музыкальную школу, любила рисовать, занималась в секции шахмат. Учусь в лингвистической гимназии, обожаю литературу и иностранные языки. При этом для меня математика — царица наук. Я не считаю себя физиком или лириком. Категорически не верю в это деление людей. 

Год назад на международном конкурсе «Капитаны. Мой первый бизнес» в Москве я представила сразу четыре бизнес-идеи в разных направлениях. В направлении «Инновации» было дополнительное задание: подумать над задачами, над которыми бьются многие ученые, и предложить свое уникальное решение. Задачи были настолько сложными, что я не могла не попробовать. Сосредоточилась на том направлении, где было хоть что-то понятно и интересно, — тема системы безопасности и контроля за состоянием водителей.

Я проанализировала гору информации в интернете, конкурентов, готовые разработки и ситуацию на дорогах и поняла, что нужно делать — инновационное рулевое колесо с сенсорными датчиками для контроля за состоянием водителя.

Пока что автопроизводители работают в этом направлении внутри определенной марки. Я же разрабатываю универсальный продукт по трем направлениям: оценка усталости, контроль физического напряжения, определение болезненного состояния водителя. 

ЯрославаФото: из личного архива

Основные функции умного руля я дополнила анализом физического и психологического состояния водителя с помощью встроенных сенсорных датчиков. Они реагируют на касание и будут считывать состояние водителя, преобразовывать механическое давление в электрический сигнал и передавать его автоматизированному помощнику — компьютеру. Сначала он подаст звуковые сигналы, а при отсутствии реакции водителя система скорректирует движение автомобиля. Параллельно данные отправятся на ближайшие посты ДПС и родственникам. Анализ именно состояния водителя, а не его манеры вождения или дорожной обстановки позволит обнаружить и предупредить возможные отклонения от нормы.

Собственный технический проект — это колоссально сложно. Сначала в меня никто не верил, все смеялись. Меня саму пугал масштаб проекта. Каждый новый этап сопровождался отсутствием знаний и понимания, откуда это брать и как дальше быть. За зимние каникулы я создала первый прототип. В январе 2019 года поехала в Москву на защиту проекта в Фонде содействия инновациям перед «большими серьезными дядями». Перед этим я поискала информацию и удивилась, что «Умник» рассчитан на ученых от восемнадцати до тридцати. Поняла, что это не для маленьких, меня это зацепило. Но в Москве на финале со мной, тринадцатилетней, общались уважительно, как со взрослой, терпеливо отвечали на вопросы, помогали контактами и советами. В Туле я никогда не встречала такого отношения к себе и своим проектам.

Быть девушкой-изобретателем непросто. Именно в Туле. Здесь вначале скептически относились к тому, что я девушка, и негативно — к тому, что я изобретатель. Особенно всех волновал мой возраст и бесили попытки конкурировать со взрослыми, чиновниками, общаться с ними на равных, высказывать свое мнение. В Москве и других городах я с таким не сталкивалась.

Время после защиты проекта в январе и до объявления результатов финала в апреле я провела в работе над проектом и поисках улучшений своего изобретения. Искала и не находила консультантов, налаживала связи, создавала прототипы и пыталась найти инвесторов через СМИ, пробивалась в проектные школы, так как там было оборудование, а у меня не было ни его, ни знаний.  

По итогом конкурса я получила научный грант. О таком я и не мечтала. Денег по гранту (500 тысяч рублей. — Прим. ТД) хватает на все: на датчики, опыты, поездки на конкурсы и фестивали для продвижения проекта, на консультации, материалы. Запчасти частично ищу, что-то уже приносят друзья, что-то покупаю.

Сейчас я на стадии научно-исследовательской работы. На данный момент тружусь над оптимальным расположением сенсорных датчиков на рулевом колесе и разрабатываю программу сбора и анализа данных с них. Далее буду проводить исследования поведения водителей с использованием программы. Техническая часть проекта очень сложная. Через год я буду привлекать специалистов: возьму в команду инженера-технолога и инженера-разработчика. Через два года конечный образец буду внедрять в автопромышленность.

Умный руль, разработанный ЯрославойФото: из личного архива

Я не хочу оставаться в Туле, поеду поступать в Москву. Хочу остаться в России, хотя науку развивать, может, и не буду. Мне нравится заниматься проектами. Самый кайф — из маленькой идеи, промелькнувшей мысли взращивать огромный проект. Продумывать, анализировать, планировать от и до, ошибаться, сражаться и получать результат. А иногда — только опыт. Самый большой опыт от нынешнего проекта в том, что я поняла: нужно быть полностью самостоятельной и полагаться только на себя. 

Это не история о проекте маленькой наивной девочки, которая мечтает спасти мир от ДТП. Это были долгие месяцы работы, анализа конкурентов, поиска информации, советов все бросить, насмешек над моей идеей и моего упорного движения к результату. Но я — маленький танк. Этап моего взросления совпал с работой над этим проектом. Уверена, мы вместе будем расти, развиваться и добьемся успеха.

Егор Барышников, 17 лет, Братск

Вместе с Александром Запорожских работает над акустическим генератором — установкой по производству электроэнергии из звуковой волны. В качестве дополнительного источника его можно будет применять везде, где необходимо электричество, — от аэропортов до заводов.

ЕгорФото: из личного архива

— Я много чем интересуюсь, поэтому определился с профилем очень поздно — в девятом классе, во время сдачи ОГЭ. Именно в этот момент я понял, что немного разбираюсь в точных науках. Изобретения интересуют меня класса с седьмого, когда я написал свою первую серьезную работу о переработке фторуглеродсодержащих материалов. С ней я победил на всероссийской конференции «Юные техники и изобретатели — 2017» в Москве. Тогда же у меня появилась идея установки по производству электроэнергии из звуковой волны.

Вернувшись в Братск, я собрал инженерную команду, чтобы принять участие в Международном конкурсе инженерных детских команд — 2018. Целью было разработать альтернативные источники энергии. И чтобы произвести впечатление, я выбрал звук, так как он в настоящее время мало где используется. 

На тот момент работа была сырой, и мы не прошли отбор. Зато получили опыт и придумали, как усовершенствовать прибор. Затем мы с моим напарником Александром Запорожских провели испытания установки, представили ее на конкурсе ЮТИ — МАКС 2019 и победили. Через два месяца я прилетел в Москву по приглашению Курчатовского института. Там мне провели персональную экскурсию, я много чего узнал. Было здорово.

Устройство рассчитано на получение электроэнергии из звука. Для этого мы используем принцип индукции. По такому же принципу работает конденсационная электростанция, только мы задействуем не воду, а звук. Когда звук попадает на устройство, колебания передаются на катушки, прикрепленные к мембране. Катушки вращаются и попадают в магнитное поле. Так вырабатывается индукционный ток, который после нескольких манипуляций можно использовать. Такое устройство пока что нельзя считать основным источником электроэнергии. Но с его помощью можно сэкономить электричество, используя в тандеме с солнечной панелью или ветряным генератором. Перспективы реализации прибора довольно обширные. Его можно будет использовать везде: в аэропортах, на автомагистралях, концертных площадках.

Было несколько проблем: деньги, материалы и форма исполнения. С деньгами на реализацию демонстрационной модели помогло наше МБОУ «Лицей № 2». Материалы приходилось тестировать по несколько раз, так как мембраны должны быть прочными, но при этом упругими. Мы испытывали толстую резину, бумагу, фоамиран, но ток на выходе был слабым. Подошла только алюминиевая фольга. Также в процессе стало понятно, что мне есть чему поучиться в дизайне. Планирую и дальше сотрудничать с ЮТИ, так как в настоящий момент эта организация ищет спонсоров для производства моей настоящей установки, а не демонстрационного варианта. 

Акустический генератор — установка по производству электроэнергии из звуковой волныФото: из личного архива

Быть изобретателем в Братске не проблема. Проблема в том, что почти все конкурсы для изобретателей проходят в Москве. Для нашего участия выделяет деньги мэрия Братска, также помогают родители: это проявляется не только в денежной поддержке, но и в моральной. Что касается других, то я встречал разную реакцию на мою работу. Не все верили, что я сделал ее сам. Но я рад любому мнению. Ведь я просто учусь и иду к своей цели — поступить в вуз мечты, правда, пока не знаю в какой.

В будущем хочу быть просто хорошим человеком. Еще не уверен, как сделаю этот мир лучше. Вариантов много. Я — гражданин мира, потому что считаю неправильным делить людей по принадлежности к определенной группе, в том числе к стране. Буду там, где лучше условия. Но все же хочу остаться в России, здесь моя семья и мой дом. 

Виктория Григорян, 14 лет, Кострома

Придумала современный асфальтоукладчик — автоматический и беспилотный. Он будет чинить дорожное покрытие без участия рабочих.

— В детстве я собирала машинки и домики для кукол из электронного конструктора. В пятом классе начался вводный курс физики. Меня заинтересовал предмет, и я стала заниматься с репетитором. Потом посмотрела фильм «Матрица», из него узнала о программировании и начала заниматься им тоже. Наконец, увидела новостной сюжет о победе команды молодых робототехников из России в международной олимпиаде. Мне показалось крутым, что можно совмещать физику и программирование в одной отрасли.

ВикаФото: из личного архива

Наша семья часто ездит за город или в другие города на автомобиле. Неприятно подскакивать на каждой кочке или ямке. Однажды я заметила, что мы долго стоим на дороге на одном месте, пока асфальтоукладчик чинит дорожное покрытие. Мы стояли на солнцепеке, а представьте, каково было рабочим в это время трудиться. Мы с родителями пошутили, что было бы круто создать машину, которая бы проделывала ту же работу, не тратя труд людей и деньги на их наем. Для автомобилистов тоже плюсы: не будет задержек в пути и не придется оплачивать ремонт автомобиля после езды по плохой дороге.

Так появилась идея создать АБА — автоматический беспилотный асфальтоукладчик. Он будет выезжать на работу после поступления жалобы на выбоину. Ремонт будет производиться по ночам, когда дороги разгружены. Сначала АБА отсканирует дорогу, определит глубину, ширину и длину выбоины. В зависимости от этих параметров произведет необходимые вычисления и определит нужное количество асфальта для заполнения выбоины. Точные расчеты помогут экономить материал. Часто работы проводятся во влажную погоду, и через пару месяцев от такого слоя уже ничего не остается, поэтому АБА сначала высушит и очистит рабочую поверхность и только после этого уложит и выровняет асфальт. Благодаря этому результат работы АБА будет аккуратнее и кочки на месте ямок не появятся. Потом машина поедет к следующей выбоине, и так далее. Она будет работать круглый год в любую погоду. Управлять одним или сразу несколькими АБА будет оператор из офиса, где пройдет обучение по управлению. 

Читайте также Анастасия Рубцова: Когда ребенок не хочет в школу   Что сказать и как помочь ребенку, который первого сентября заявляет: «Ненавижу вашу школу, не хочу в нее идти!»

 

У меня есть еще одна идея — разработка мобильного приложения для этого проекта. Суть работы такова. Человек заметил, что на дороге выбоина, сфотографировал и загрузил ее местоположение с фото в мобильное приложение. Оператор дожидается времени, когда дорога с этой выбоиной будет меньше всего загружена, и высылает на это место АБА.

Сейчас я работаю над прототипом. Он уже может двигаться по разметке, видеть впереди себя препятствия, а также сканировать пространство, чтобы находить ямки. Пока что ямки он заполняет не асфальтом, а теннисными мячами. Впереди еще много работы. И еще не скоро роботы будут выполнять работу за людей. Но мне кажется хорошим то, что людям больше не нужно будет делать тяжелую и опасную работу. Многим это сбережет здоровье и жизнь.

Я не инженер, но примерно представляю принцип работы своей машины. Я знаю, как работать с конструктором для робототехники, как заливать программы в собранного робота. Не все получается с первого раза. Приходится переделывать, доделывать. Основную информацию я нахожу в интернете. Во многом мне помогают родители. Они медики, но папа и дедушка хорошо разбираются в электронике и компьютерах. Еще помогают мой репетитор по программированию и знакомые, разбирающиеся в этом.

Автоматический беспилотный асфальтоукладчикФото: из личного архива

Некоторые детали и запчасти не из дешевых, и это только для прототипа. Если говорить о полноразмерной машине весом почти в тонну, то без гранта и поддержки не обойтись. Сейчас моя основная задача — получить грант на развитие проекта. Для этого нужно собрать и доработать прототип, участвовать в различных фестивалях, выставках, конкурсах и хакатонах — российских и международных. Я бы хотела презентовать АБА на международном фестивале идей и технологий Rukami в Москве и региональном конкурсе робототехнических проектов Arduinator в Комсомольске-на-Амуре.

Если мои интересы не поменяются, буду поступать в один из технических вузов Москвы. В будущем я вижу себя инженером в аэрокосмической сфере. Мне бы хотелось участвовать в создании ракет или других летательных аппаратов и развивать науку в России, повышая качество жизни в своей стране.

Еще больше важных новостей и хороших текстов от нас и наших коллег — в телеграм-канале «Таких дел». Подписывайтесь!