Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

Члены сборной НГУ по робототехнике Андрей Широков, Егор Беликов, Александр Ефимов, Николай Малыгин.

Всё из ничего

Центр молодёжного инновационного творчества Zoomer ещё совсем молод, ему всего полтора года, а родился он благодаря федеральной программе поддержки субъектов малого и среднего предпринимательства в создании центров молодёжного инновационного творчества. Идея участия в этой программе принадлежит новосибирской компании «Аэросервис», она же «Тион».

— Молодая быстроразвивающаяся инновационная компания «Тион», резидент Технопарка, производящая оборудование для очистки воздуха, столкнулась с кадровой проблемой, — рассказывает руководитель ЦМИТ Zoomer Елена Соколова. — Учитывая, что заметная часть ядра команды компании в школьные годы прошла через турнир юных физиков, это талантливые специалисты и исследователи, выход для них оказался очевиден: кадры нужно взращивать. Наша компания «Фарадей» подала заявку на участие в программе, получили финансирование, закупили оборудование, Академпарк предоставил безвозмездно два помещения, и 6 марта 2014 года ЦМИТ открылся.

Центры с подобной идеологией существуют по всему миру. Это так называемые фаблабы (FabLab, fabrication laboratory — небольшая мастерская, предлагающая участникам возможность изготавливать необходимые им детали на станках с ЧПУ) — места для обучения и воплощения самых смелых проектов, куда может прийти любой желающий реализовать свою задумку: возможность сделать «почти всё» из «практически ничего».

— ЦМИТ работает со школьниками, студентами и молодыми специалистами по нескольким направлениям, — продолжает Елена. — Одно из них физика, естественно-научная лаборатория. Мы поддержали возрождение турнира юных физиков (ТЮФ) в сибирском регионе: участие в нём, в отличие от олимпиад, требует длительной и планомерной работы над задачами.

Турнир имеет годовой цикл. В августе публикуются 17 открытых исследовательских задач на следующий год. Большинство из них не имеет известных и однозначных решений и подразумевает обязательное проведение экспериментов.

Сегодня открыто пять полигонов ТЮФ: четыре в Новосибирске, один в Барабинске. Разработана система подготовки для учителей физики и педагогов дополнительного образования, которые уже руководят или собираются руководить командами, участвующими в турнире. Сибирский ТЮФ проходит, как правило, в феврале, весной — всероссийский ТЮФ, а его победители представляют страну на международных турнирах юных физиков, которые проходят летом. Вот уже третий год подряд конкурс в России выигрывает новосибирская команда. На международном турнире сборная из новосибирских школьников дважды получила комплект серебряных медалей — это очень хороший результат, такого не было до этого десять лет.

Самые «звёздные» физические таланты нередко предпочитают поступать в столичные университеты, но немало и тех, кто выбирает НГУ и другие технические вузы Новосибирска.

— Хорошо бы победителям этих турниров иметь дополнительные баллы при поступлении — тогда будет больше вероятность, что талантливые юные физики останутся в регионе, — рассуждает Елена.

Предполагается, что подпитывать физическую «поросль» ЦМИТа поможет кружок «Мир физических игрушек».

— Турнир — для старшеклассников, но есть ребята шестых-седьмых классов, которые ещё не входят в орбиту ТЮФ, не так много знают, но уже интересуются физикой, — рассказывает Елена. — Вот в этом кружке они и начинают решать задачи, направленные на подготовку к исследованиям. Мы надеемся, что потом они станут участниками команд, и у нас будет преемственность.

Леонид Гаврилов проводит эксперименты с разными формами, видами пластиков и программными настройками 3D принтера.

Мир трёх измерений

Другое направление работы ЦМИТ — опытно-конструкторская лаборатория, в рамках которой работают инженерное направление, 3D моделирование и робототехника. На средства, выделенные по программе, было закуплено пять 3D принтеров, потом докупили ещё два. Стало понятно, что можно научить ребят самих их собирать и настраивать. Сейчас такой курс проходят школьники лицея из Кольцова, готовится проект по созданию уникального 3D принтера совместно с образовательным центром «Горностай». Главный специалист ЦМИТа по 3D технологиям Леонид Гаврилов поясняет, в чём его особенность:

— Сначала ребята пройдут расширенный курс по 3D технологиям: моделирование, изучение принципов работы принтера, технологию 3D печати, разбор всех тонкостей конкретных моделей, потом будут разрабатывать собственную конструкцию 3D принтера. Затем мы коллективно обсудим все варианты, выберем лучшую модель или скомпонуем из нескольких, и потом уже будем строить собственный принтер, который будет надёжным, точным и недорогим.

Неподалёку от рабочего места Леонида, где 3D принтеры непрерывно печатают различные модели, стоит витрина с готовыми прототипами и демонстрационными образцами и фигурками. По его словам, представлены не только модели из Интернета, но и сложные молекулярные структуры, специфические детали, созданные для апробации, накопления опыта работы с разными формами, видами пластиков и программными настройками.

Лаборатория печатает и модели на заказ, поясняет Леонид:

— Если компании нужен быстрый прототип, можно обратиться к нам, у нас это дешевле, но и точность немного ниже, так как принтеры более простые. Для проектов школьников, студентов, молодых специалистов этого достаточно. Печатаем и для своих, когда им что-то нужно, для ребят из инженерных классов, для робототехников — у нас одна большая команда.

В планах ЦМИТа реализовать проект по переработке отходов пластика 3D принтеров, сейчас на него ищут инвестора.

— При печати получается большое количество отходов, — рассказывает о сути идеи Леонид. — Их можно рециклировать с помощью большой так называемой «мясорубки». Её пока нет — этот проект в планах будущего. Пластик измельчается, прокатывается через экструдер с мощным нагревателем до температуры около 230 градусов, плавится, затем через калиброванное сопло выдавливается, растягивается и наматывается на катушку, выходит заново такая вот нить, «чернила» для 3D принтеров. Получается безотходное производство.

Результаты экспериментов с разными видами пластика для 3D принтеров составляют целую коллекцию.

Робот-подводник

Инженерное направление опытно-конструкторской лаборатории курирует Сергей Захаров — мастер учебно-производственного участка, инженер по оборудованию. Здесь школьники могут изучить основы инженерного дела, кроме того, Сергей Викторович ведёт кружок для детей «Город мастеров», занимаясь с каждым практически индивидуально, реализуя тьюторские программы.

— Проблема в том, что нормальных инженеров, которые могут работать руками и головой, сегодня нигде не готовят, — сетует Сергей Захаров. — Всё в теории, всё на компьютере, без соблюдения азов комплексного знания. Получается, приходит такой инженер на предприятие, красиво нарисует, идёт к рабочим на производство, где выясняется, что его модель изготовить невозможно. Ребята, которые занимаются у нас, сами делают всё своими руками, они чертят и уже сразу думают наперёд, как это можно будет изготовить.

В мастерской работают школьники, студенты, резиденты технопарка. Ребята инженерных классов ОЦ «Горностай» и школы № 61 изучают основы инженерного дела в рамках школьного курса уроков современной технологии.

Направление робототехники в ЦМИТ реализуют ребята из сборной НГУ по робототехнике, которые, участвуя в 2014 году в летней школе Технопарка, стали победителями и получили приглашение стать резидентом бизнес-инкубатора.

Руководитель сборной Александр Ефимов, студент четвёртого курса мехмата НГУ, рассказывает:

— Мы сейчас нацелились на один из конкурсов по робототехнике, связанный с подводными аппаратами. Задание конкурса: построить робота, который в автономном режиме сначала бы прошёл по заранее заданной траектории, потом обошёл несколько препятствий в воде, затем перенёс некий груз, и всё это нужно сделать в полной автономии, без контроля управляющего человека. Мы уже испытали первый прототип: пока это просто плавающая платформа, готовый робот, которого мы привезли из Америки для изучения технологий. Подводная робототехника — довольно сложная область, есть риск потерять оборудование, не хотелось бы набивать свои шишки, поэтому мы используем опыт других ребят и разработки из открытых источников. Тренируемся в бассейне НГУ, нам выделяют время. Пока наш робот только движется под водой, препятствий не видит. Теперь надо его модернизировать, добавить датчики, груз, посмотреть все принципы работы.

Опыт участия в серьёзных конкурсах у ребят есть, для одного из них они создавали беспилотник, задачей которого было пролететь через лабиринт. Правда, победить тогда не удалось, «есть ещё над чем работать», по словам Александра.

Для тех, кто придёт на смену нынешней сборной, в ЦМИТе работает кружок робототехники. Принцип работы — комплексный подход: и программирование, и конструирование, и черчение. Здесь не сужают понимание робототехники использованием только конструкторов «Lego», что практикуется во многих других кружках.

— Летом мы проводили для старшеклассников летнюю школу по робототехнике, — рассказывает Елена. — Там ребята смогли реализовать свои технические мечты. В числе проектов были, например, очки ночного видения, машина с манипулятором, которая может захватить объект и доставить его. Очень милый, но в тоже время сложнейший инженерный проект в подарок маме сделала одна участница, она самостоятельно вырезала на фрезерном станке с ЧПУ радугу, подключила переливание цвета, закрепила её над полянкой с множеством инженерных секретов.

Задача ЦМИТ Zoomer — привлечь как можно больше способных идейных ребят, молодых людей, взрастить их, помочь раскрыться, научить всему, что умеют специалисты центра, стать местом, где можно практически всё сделать собственными руками.

Елена СОКОЛОВА:

«Хорошо бы победителям турниров юных физиков иметь дополнительные баллы при поступлении
в новосибирские вузы — тогда будет больше вероятность, что талантливые ребята останутся в регионе».