Поможет «Спрут» с щупальцами: челябинские старшеклассники придумали, как добывать со дна полезные ископаемые, не вредя океану

Старшеклассники из Челябинска Артем Шестаков и Иван Макеев приняли участие в образовательной программе «Большие вызовы» на федеральной территории Сириус. Здесь ребята вместе со своей командой в течение 24 дней разрабатывали и собирали робота «Спрута», который поможет добывать полезные ископаемые со дна океана, не нанося вред природе. «Хорошие новости» полетели в Сочи (напомним, что сама федеральная территория Сириус находится недалеко от Сочи, но не в Сочи!), чтобы лично посмотреть на товарища «Спрута» и пообщаться с его юными создателями. 

— Давай, начинаем с щупалец. 15 и 9 вольт. Держи и включай, все нормально. Все готово? Давай, — командует Артем Шестаков.  

«Спрут» начинает шевелить щупальцами. В зависимости от команд в духе «Добавляй 500» и «Убирай 250», робот заворачивает щупальца внутрь или наружу. 

— Когда жмем на «минус» — щупальца сматываются внутрь, на «плюс» — разматываются, — объясняют нам Артем и его коллеги, юные инженеры, которые демонстрируют возможности «Спрута». 

Артем Шестаков

Артем (за кадром) держит Спрута, рядом - еще один разработчик Спрута Александр

Артем, Святослав, Иван

16-летний Артем Шестаков учится в челябинском лицее № 97 и два года занимается в «Курчатов Центре». Под руководством наставника Дмитрия Ловчикова он разработал проект подводного исследовательского глайдера для изучения Арктики и мирового океана. Он уже взял «серебро» на Всероссийском Кубковом чемпионате по подводно-исследовательскому спорту. Его же Артем отправил и на «Большие вызовы» — это научно-технологическая образовательная программа, в рамках которой школьники работают над проектами, предложенными крупными компаниями — партнерами «Сириуса». Весной, готовясь к ОГЭ, парень узнал, что прошел конкурс, и в июле уже был в «Сириусе». 

— Я очень обрадовался, хотя и не сомневался, что пройду. Мои родители тоже были очень рады, они всегда в меня верили, — говорит Артем. 

Как и другие участники, он заранее выбрал проект, которым будет заниматься. Всего здесь 12 направлений, по которым работают 400 школьников из 65 регионов страны. Они объединяются в небольшие команды и вместе с опытными руководителями разрабатывают научные проекты. Причем эти проекты не идут «в стол», а помогают решить реально существующие научные и технологические проблемы, которые предлагают партнеры «Сириуса» — крупные компании, предприятия, исследовательские вузы. Так, партнером проекта наших ребят выступает Росатом, в частности — Снежинский физико-технический институт, филиал МИФИ. 

— С каждым годом растет потребность в редкоземельных металлах, и на дне океана их много. Однако традиционные методы сбора данных конкреций приносят вред экологии. Чтобы решить эту проблему, ребята придумали метод, при котором конкреции со дна океана собирают щупальца, которые не нарушают его экосистему. За время программы ребята создали прототип, апробировали его, — объясняет методист направления «Освоение Арктики и Мирового океана» Тимофей Никулин.

Артем Шестаков в этом проекте занимал «должность» схемотехника.

— Я собирал магнитные муфты и двигательную систему, которая позволила роботу ездить. Предложил систему герметизации, занимался сборкой электроники, испытанием шаговых моторов для проверки щупальцев, — говорит школьник. — Лаборатория очень удобная, и руководители всегда готовы помочь. 

Артем, можно сказать, пошел по стопам отца, который долго работал в сфере радиосвязи и навигации. С самого детства папа с сыном часто мастерят вместе что-то исследовательское: роботов-шагоходов, безэкипажный катер, сухопутную платформу. Сейчас Артем чаще занимается самостоятельно. В следующем году он собирается вновь подать заявку на «Большие вызовы» с проектом подводной системой связи. В будущем парень хочет и дальше заниматься подводной робототехникой, а поступать планирует, как ни парадоксально звучит, в Казанский авиационный институт, ведь аэро- и гидродинамика связаны между собой.

В проекте работают шесть школьников, а также их взрослые наставники и стажер. К слову, стажер Юлия Широкова — тоже из Челябинска, девушка учится в ЮУрГУ и преподает в «sCOOLab», где занимается Артем. А с Иваном Артем познакомился на смене Курчатов центра. 

Иван Макеев учится в Челябинском многопрофильном лицее-интернате для одаренных детей (ЧОМЛИ), перешел в десятый класс. Иван — программист, он писал код для Спрута. 

— Я занимаюсь программной частью — управление роботом с земли, с ноутбука. Распознавание конкреций и автоматический режим сбора конкреций — когда робот сам едет, распознает машинным зрением конкрецию, захватывает ее щупальцами и вкладывает в кузов. Раньше все захватывали большим ковшом, снимая большой слой грунт, создавая облака пыли, убивая микроорганизмы, — объясняет Иван. 

Конструированием и программированием школьник увлекается с самого детства.

— Все началось с того, что мне подарили ноутбук, и там не было графического окружения, только командная строка, и мне пришлось самому разбираться как работать с ноутбуком. Мне это очень понравилось, так все и перетекло в программирование, — рассказывает Иван. — С пятого класса делал школьные проекты, участвовал в олимпиадах по информатике и технологии. 

На программу «Большие вызовы» Иван прошел со своим проектом — системой стереокамеры, которая сканирует пространство для обеспечения безопасности карьеров. 

— Можно поставить это устройство на трактор или карьерный грузовик и смотреть склон карьера и следить, чтобы карьер не обваливался. Так можно снизить количество геодезистов на площадке, а главное — снизить количество возможных травм и жертв, — говорит Иван. 

Школьник сделал систему «по заказу» тракторного завода «ДСТ-УРАЛ». Проект был представлен на «Сириус. Лето», где ребята находят для себя задачи. У предприятия ДСТ-УРАЛ была следующая проблема: из-за санкций доступ к качественным системам стереокамер был закрыт, был выбором между дорогим аналогом и разработкой собственной системы. 

— Иван за несколько месяцев из подручных материалов собрал прототип системы, написал код. Сейчас прототип тестируется на предприятии, — рассказывает наставник Тимофей Никулин. 

По словам самого Ивана, на эту разработку у него ушло «два бессонных месяца» — январь и февраль. При этом он продолжал неплохо учиться и готовился к ОГЭ. 

— В марте я представил проект, и его отправили тестировать на реальном оборудовании. Теперь идет стадия «долгой доработки». А еще меня пригласили на стажировку заниматься программным обеспечением, — рассказывает Иван.  

Отметим, что в скором времени Иван с помощью наставников планирует патентовать свою разработку. 

В заключительный день образовательной программы все участники «Больших вызовов» представили свои проекты на большой выставке, которую посетили многие партнеры Сириуса, в том числе представитель Росатома. Он оценил работу ребят, поблагодарил их за выбор проекта и пригласил на «Мировую атомную неделю», которая пройдет в конце сентября в Москве на ВДНХ.

Фото: Надежда Тютикова