Конструировать и роботизировать

На недавно прошедшем III Конгрессе молодых учёных, организованном Фондом Росконгресс в рамках Десятилетия науки и технологий, мы не смогли пройти мимо стенда Никиты Владимирова, студента Пермского политехнического университета, который разработал свой конструктор для обучения основам робототехники. А ещё узнали у него, как на 3D-принтере печатать… одежду.

— Никита, вы это придумали, учась в Пермском Политехе?

— Я состою в научном коллективе внутри нашего Политеха, где мы работаем с обледенением элементов беспилотных систем. Эта работа актуальна для Арктики. Но на Конгресс меня пригласили по другому поводу. У меня своя компания, где мы занимаемся разработкой робототехники. Помимо этого, у нас налажено своё аддитивное производство. На конгрессе мы представляли свой робототехнический образовательный конструктор.

— Расскажите, что это такое.

— Конструктор представляет собой набор электронных, корпусных и крепёжных элементов для сборки образовательного комплекса. Он у нас представлен в двух вариантах – маленький и большой. Наш конструктор несложен в эксплуатации – он позволяет собрать робот-манипулятор самостоятельно, при этом можно придумать свою компоновку. Детали спроектированы таким образом, что можно любую деталь в структуре робота воткнуть куда угодно. Ребёнок может собрать и трёхосевого, и пятиосевого робота, и по инструкции, и без. Это неважно – главное, чтобы он развивал свои инженерные навыки.

Помимо детской робототехники мы ещё развиваем навыки педагогов, которые преподают эту информацию. У нас уже накопился большой опыт в работе с педагогами дополнительного образования. Было выявлено, что не хватает компетенций правильно преподать инженерные навыки. Иногда люди сами не понимали, что они пытаются объяснить ребёнку.

— Чем ваш конструктор отличается от других, от того же Лего, который тоже можно роботизировать?   

— Лего не совсем корректно брать в сравнение – во-первых, потому что его официально уже нет на рынке. Во-вторых, этот конструктор направлен лишь на начальную стадию обучения робототехнике и не даёт никакого задела на будущее. Можно научиться делать робота из Лего, но после этого самостоятельно робота уже не соберёшь.

— Почему?

— Потому что там с точки зрения конструкции всё уже модульно скомпоновано. Это очень крутой продукт, но не направленный на возможность самостоятельного моделирования.

— А ваш?

— У нас ребята сами придумывают конструкцию, сами создают всю электронику и вкладывают её в корпус, всё вместе свинчивают-скручивают, соединяют… Это самостоятельное построение робота «с нуля».

— Что этот робот потом может делать?

— Он может совершать разного рода действия. При этом он может быть как автономным, так и управляемым оператором, причём разными способами – например, переноситься в пространстве, изменять углы поворота. Таким образом, мы решаем сразу несколько задач – импортозамещение детских робототехнических конструкторов, формирование инженерных навыков у детей, помощь педагогам, которые получают необходимую документацию и практические советы, как работать с этим набором. Если ты сам не понимаешь, как это работает, ты никогда не сможешь объяснить это ребёнку. Бывает, что на место педагогов по робототехнике ставят учителей математики, химии, информатики, физики. Но это совершенно разные области знания, и преподавать их нужно по-разному. Мы стараемся восполнить этот пробел.

Никита Владимиров на III Конгрессе молодых учёных. Фото Н. Лесковой.

— Знаю, что на Конгресс молодых учёных вы привезли ещё необычную одежду, напечатанную на 3D-принтере. А эта идея как родилась?

— Нас, сооснователей компании «Реальная робототехника», три человека. Все мы изначально работали педагогами дополнительного образования по техническим компетенциям, высоким технологиям, там и познакомились. Поскольку мы погружены в тему аддитивных технологий, мы придумали брать доступные материалы и применять их в нетипичном ключе. Мы взяли эластомер – это очень мягкий, приятный наощупь материал, и смогли сделать из него одежду – рубашку-безрукавку.

— А что это значит – смогли сделать?

— Точно так же, как изготавливают обычную одежду, только здесь нет швейных машин, а ткань, из которой сделана рубашка, изготовлена на 3D-принтере.

— Насколько это сложно? Могу ли я, например, напечатать себе новое платье?

— Боюсь, без специальных навыков не получится. Для этого надо, во-первых, уметь печатать на 3D-принтере, а во-вторых, иметь опыт конструирования одежды. Точно так же, как и в швейном деле, здесь не обойтись без лекал – под каждый тип и размер одежды свои. Эти лекала распределяются на фрагменты, мы их изготавливаем, а потом собираем, прямо как конструктор, и получаем нашу рубашку. К тому же, если это будет делаться индивидуально под вас, то весь процесс займёт, думаю, не меньше месяца. Если же это будет серийное производство, то вполне можно сделать партию одежды за сутки.

— Какие материалы могут для этого применяться?

— Абсолютно все. Можно скрещивать классические материалы с пластиком для 3D-печати и получать совершенно новые образы.

— В чём же разница с привычным рукоделием?

— В том, что мы не шьём руками, ниток нет – это всё 3D-печатный пластик.

— Если нет ниток, как вы скрепляете эти швы? Клеем?

— Это наше ноу-хау, поэтому раскрыть его секрет я не могу. Скажу только, что это не клей, а тот же материал. Ничего другого там нет – изделие целиком сделано из одного и того же материала. Таким образом можно изготовить любую одежду.

— В чём её преимущество перед одеждой из традиционных материалов?

— Наша задача в этом проекте – создавать нестандартные, яркие образы. Может быть, это будут образы для кино, театров, модных показов. Таких ни у кого нет, это будет футуристично и необычно. Даже если сказать, что ваша одежда напечатана на 3D-принтере из пластика, это вызовет повышенный интерес.

— Но ведь эпатажную одежду можно и сшить?

— Безусловно, но там очень высока конкуренция и, кроме того, там очень трудно сделать сложные элементы декора. А здесь это делается «по щелчку пальцев». Буквально любой элемент декора делается легко и быстро. Скажем, наша безрукавка синего цвета. Если я захочу добавить туда какие-то элементы в виде ромбиков или других фигур, то смогу сделать это за час, и моя рубашка будет выглядеть совсем по-другому. А потом я могу эти ромбики убрать, добавить другие – и каждый раз это будет как будто новая рубашка. В этом тоже есть элемент модульности.

— Как думаете, в будущем всю одежду будут печатать, а шить перестанут?

— Я так не думаю. Скорее всего, эти два вида одежды будут сосуществовать. Пока что привычные ткани более эластичны, в них тело лучше «дышит». Мы пока не нашли способа сделать одежду на повседневную носку.

— Так найдите! Вы же на первой стадии. А потом будете шить шубы и костюмы для полярников.

— И для космонавтов тоже. Мы на это надеемся. Ведь ткани органов или, к примеру, пищевые продукты уже изготавливают на принтере. Хотя пока эта еда получается не очень вкусная и намного дороже. Но всё это будет развиваться и совершенствоваться.

— Какие у вас впечатления от конгресса? Что вызвало больший интерес у посетителей – роботы или одежда?     

— От конгресса впечатления сугубо положительные! Люди спрашивали и про роботов, и про одежду, но интереса больше было к роботам, ведь основная часть участников конгресса – наша целевая аудитория – люди, имеющие отношение к образованию и инженерии, чувствующие все те проблемы, на решение которых направлен наш робототехнический конструктор. Спасибо проекту «Платформа университетского технологического предпринимательства», который помог нам осуществить наши идеи и приехать на КМУ.