Специальный проект МЧС Медиа

Робототехника для инновационной России

11:48 • 16 Марта 2018
Образование

Робототехника для инновационной России Фото: Из архива редакции

В Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России прекрасно понимают, что жизнь не стоит на месте, что активное внедрение новых технологий постоянно повышает потребность в высококвалифицированных специалистах. Здесь их решили готовить с кадетского уровня. А в качестве приоритетного направления выбрали обучение навыкам создания робототехнических систем. Разумеется, для решения задач в сферах деятельности МЧС. Подробнее об этом рассказал «Спасателю» старший преподаватель кафедры механики, ремонта и деталей машин Ивановской ПСА ГПС МЧС России Виталий Иванов.

Этот навык обязательно пригодится

В большинстве стран робототехника занимает существенное место в среднем и высшем образовании. По всему миру проводятся фестивали, конкурсы, выставки роботов для школьников и студентов. Востребованность робототехнических обучающих комплексов в образовательных учреждениях с каждым годом неуклонно растет.

Занятие робототехникой развивает логику, повышает системность мышления, что влияет на степень осознанности в принимаемых решениях. Учащиеся получают знания не только о том, как устроены роботы, но и как функционируют уже действующие системы. Этот навык поможет осваивать технологии, которые пригодятся в будущем в любой отрасли при проектировании своих собственных систем.

В рамках программ по подготовке специалистов пожарной охраны наша академия проводит предварительную профессиональную ориентацию учащихся кадетского пожарно-спасательного корпуса. Они учатся решать сложные задачи в области создания робототехнических систем для аварийно-спасательных и других неотложных работ на базе конструктора LEGO Mindstorms Education EV3. Такой конструктор является стартовым образовательным набором для обучения робототехнике и позволяет овладеть ключевыми принципами программирования, проектирования, прототипирования, моделирования и конструирования.

Следующий этап универсальной подготовки — изучение аппаратно-программных средств Arduino. Программная часть состоит из бесплатной оболочки Arduino IDE для написания программ, их компиляции и программирования. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат на базе микроконтроллеров Atmel AVR ATmega328, ATmega168, ATmega2560. К примеру, эта платформа позволила кадетам сконструировать робота для проведения химической разведки с дистанционным управлением, радиус которого ограничен радиусом действия сетей GSM-связи.

Учащиеся знакомятся с программами трехмерного моделирования для разработки отдельных деталей робота и последующей их печати на 3D-принтере. Одной из программ, поддерживающих печать трехмерных моделей, является AutoCAD. Она позволяет выполнять модели различной сложности. Разработанной детали можно придать любой цвет или текстуру, проставить размеры, нанести трехмерную надпись. Готовые модели деталей робота необходимо сохранить в формате STL и распечатать на 3D-принтере.

Конструируй и изобретай!

С разработанными проектами кадеты регулярно выступают на различных конференциях и фестивалях.

Прекрасной стартовой площадкой для демонстрации полученных умений и навыков стал VI Открытый городской конкурс «Робофест», прошедший в феврале 2017 года в Иванове. Фестиваль проводился в рамках программы «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России» и представлял собой систему интеллектуально-творческих состязаний по разным номинациям (Freestyle, Jr.FLL, FIRST FLL, «Hello, Robot!», «РобоКарусель»). Конкурс собрал 275 юных конструкторов и изобретателей.

В номинации Freestyle, где участникам нужно было разработать подвижного робота на свободную тематику, одержала победу команда нашего кадетского пожарно-спасательного корпуса с проектами «Пожарный робототехнический комплекс повышенной проходимости», «Робот- манипулятор специального назначения» и «Роботизированная самодвижущаяся платформа».

На Салоне «Комплексная безопасность — 2017» академией совместно с Центральным научно-исследовательским и опытно-конструкторским институтом робототехники и технической кибернетики при поддержке ВНИИПО МЧС России был проведен I Всероссийский робототехнический фестиваль «RoboEMERCOM-2017» для школьников, студентов и курсантов. В течение трех дней юным конструкторам из разных регионов была предоставлена возможность продемонстрировать разработанные роботизированные системы, свои знания и умения в области программирования и нахождения нестандартных решений для выполнения различных инженерных задач. Для оценки возможностей робототехнических систем, созданных ребятами, был предоставлен специальный испытательный полигон, на котором смоделировали участки различной сложности — от пересеченной местности до зон с задымлением, завалами, болотами.

 Участники фестиваля продемонстрировали свои знания и умения главе МЧС России. Владимир Пучков отдельно отметил школьников, представивших собственноручно собранные модели роботов.

На закрытии Салона Владимир Пучков вручил дипломы за лучший проект Алексею Смирнову из ивановского Центра технического творчества «Новация», Константину Архангельскому из Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России и Вениамину Вдовенко из Земской гимназии Балашихи.

Лучший слемер

В декабре прошлого года в дискуссионном клубе «Точка кипения» в Иванове состоялось мероприятие под названием «Science Slam 2017 — Битва вузов». Слем представлял собой серию научных лекций, которые читали молодые ученые. Каждое выступление длилось ограниченное время, как правило, не больше 10 минут, и нужно было коротко и доступно рассказать неподготовленной аудитории о своих исследованиях. За титул лучшего слемера боролись представители разных вузов нашего города, но победителем стал уже упомянутый выше Константин Архангельский. Он представил проект на тему «Разведывательно-поисковое устройство МРДМ-1». Это полноценный разведывательный робот с дистанционным управлением, предназначенный для поиска пострадавших, мониторинга окружающей среды, передачи данных об опасной концентрации газов, проведения видео- и фотосъемки обследуемых объектов.

Нужны специалисты новой формации

27–28 января 2018 года команда воспитанников кадетского пожарно-спасательного корпуса академии приняла участие в фестивале робототехники «Робофест Иваново — 2018». В номинации «РобоКарусель» команда кадетского корпуса академии под руководством кадета Константина Бусурина заняла первое место.

В настоящий момент мы понимаем, что назрела необходимость в формировании у кадет устойчивых представлений о робототехнических устройствах как едином изделии функционального назначения и с определенными техническими характеристиками, акцентировав эти представления на решении проблем, стоящих перед МЧС России. Такой подход, безусловно, будет способствовать подготовке специалистов нового склада, способных к совершению инновационного прорыва в современной науке в области защиты населений и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Робототехника для инновационной России