Для выхода в открытый космос астронавтам необходимо надевать тяжелые и неповоротливые скафандры, которые затрудняют управление предметами, делают движения менее точными. Наше устройство предлагает эффективное решение этой проблемы. Мы проектируем универсальное бесконтактное устройство ввода информации, которое может быть встроено в космический аппарат для выполнения различных операций с большей точностью и безопасностью, чем разработанные на данный момент аналоги.

В чем же проблема?

Для выхода в открытый космос космонавтам необходимо надевать тяжелые и неповоротливые скафандры, которые затрудняют управление предметами, делают движения менее точными. Наше устройство предлагает эффективное решение этой проблемы.

Как мы это решим?

Мы проектируем универсальное бесконтактное устройство ввода информации, которое может быть встроено в космический аппарат для выполнения различных операций с большей точностью и скоростью, чем разработанные на данный момент аналоги.

А как это будет работать?

Само устройство состоит из фоторезисторов и светодиодов, которые расположены зеркально относительно друг друга. На основе двухмерных теней от руки оператора рассчитываются 2-е проекции, одна на горизонтальную плоскость, другая на вертикальную.

Фоторезисторы будут расположены клеткой, с расчетом один датчик на один сантиметр на 2-х смежных сторонах. Управляющие микроконтроллеры – Arduino. Разработана печатная плата для более эргономичной сборки. I2C расширитель портов в корпусе SSOP.

Языки программирования – C++ и Processing.

На противоположных сторонах будут прикреплены светодиоды для создания постоянного потока света. Также будут использоваться ограничители (предусмотренные в корпусе) для светодиодов, с целью не засвечивать соседние фоторезисторы.

ПО, разработанное нами, считывает показания датчиков. С фоторезисторов приходят двумерные массивы в бинарном виде на другой микроконтроллер Arduino, где по массивам распознается жест. На массиве с горизонтальной плоскости жест распознается по площади треугольника вершинами, которого являются 3 опорные точки (самая верхняя, самая правая, самая левая). После нахождения всех точек находиться площадь по формуле Гаусса.

На массиве вертикальной плоскости находиться максимальная длина подряд стоящих черных элементов в столбце и строке. Далее площадь, максимальная длина и ширина сопоставляются с значениями при калибровке и распознанный жест для наглядности передается в 2d игру, написанную на языке Processing. Параллельно распознаванию жеста на третий микроконтроллер по протоколу I2C передается два двухмерных массива, где они преобразуются в трехмерных массив. После чего на компьютере отрисовывается 3D модель руки.

Прототип частично напечатан на 3D-принтере, частично вырезан из дерева. Плоскости поделены на сегменты для удобных монтажа, печати и ремонта. В корпусе куба предусмотрены заслонки от засветов с отверстием для руки.

Сравним

Существует несколько возможных аналогов, к примеру, джойстики, кнопки, компьютерное зрение, но при сравнении их с нашим методом по таким параметрам как обучаемость, скорость работы, практичность использования, интуитивная понятность для оператора - управление при помощи жестов становится оптимальным решением.

Команда проекта:

Бобаков Вениамин - 9 класс, г. Екатеринбург, гимназия 40. Обязанности: 2d визуализатор, интерфейс разработчика, сборка. Роль: программист.

Пасечник Иван - 8 класс, г. Екатеринбург, гимназия 9. Обязанности: 2d визуализатор, логика работы с датчиками и I2C-expander. Роль: программист.

Чобитько Мирослава - 9 класс, г. Екатеринбург, гимназия 35. Обязанности: 3d-модели, проектирование плат, документация, сборка. Роль: проектировщик.

Наставник: Бородин Степан Алексеевич. Партнер: НПО автоматики

На данный момент на низких околоземных орбитах находится около 300 тыс. едениц космического мусора. Цель данного проекта - создание функционирующего манипулятора, являющегося прототипом аппарата для захвата космического мусора.

АППАРАТ ДЛЯ СБОРА КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА

Выполнили:

И.В. Костенков, МАОУ Гимназия №9,

А.О. Стреляева, МАОУ «Гимназия» г.Новоуральск,

Д.А. Фирстов, МАОУ Гимназия №18 г.Нижний Тагил ,

Д.А. Янченко, Школа-интернат №13 ОАО «РЖД»

Руководитель:

Радостев Артем Андреевич

1.Введение

Актуальность:

На данный момент на низких околоземных орбитах находится около 300 тыс. едениц(по данным ООН, на 2009). На основе статистических оценок делаются выводы, что общее число подобных объектов поперечником более 1 см может достигать 60 000—100 000. Лишь около 10% из них были обнаружены и внесены в каталоги.

  • Цель:Создание функционирующего манипулятора, являющегося прототипом аппарата для захвата космического мусора.

В работе описаны основные типы и виды Блоков Питания, их назначения и классификация. Разработана схема устройства и создан сам Лабораторный Блок Питания.

Автор: Долбилов Григорий Валерьевич, Свердловская Область, Верхняя Салда, Школа 2

Руководитель: Зайцева Елена Ивановна

Идея разработки универсального блока питания ко мне пришла в связи с тем, что я часто пользуюсь различными источниками электропитания. Потребность в источниках у меня возникает вместе с ростом количества электронных устройств.

У каждого технического средства свои требования к источнику питания, что влечет за собой существенные финансовые затраты.

Поэтому создание универсального бока питания позволит исключить затраты на приобретение источников питания.

Объект исследования: универсальный блок питания.

Предмет исследования: процесс разработки универсального блока питания.

Выдвинул гипотезу: разработанный универсальный блок питания может использоваться для любых устройств мощностью до 150 Вт, что сократит затраты на приобретение источников питания.

Перед собой поставил цель: создание универсального блока питания с возможностью использования в устройствах мощностью до 150 Вт.

Марианская впадина сложна для изучения. В её глубочайшую точку спускалось лишь 4 аппарата - 2 управляемых и 2 беспилотных, но и у тех возникло множество проблем с условиями пребывания на глубине, из чего последовали поломки, отказы систем, да и долго держаться на дне такие аппараты не могли. В данной статье описываются все положительные стороны и недостатки этих машин, на основе которых начата работа над проектированием особенного аппарата - управляемого дрона с видеосъёмкой.

«Управляемый дрон с видеосъёмкой для изучения дна Марианской впадины»

Марианская впадина – глубочайшее место на Земле, в силу своей неизведанности, может скрывать в себе огромные тайны, новые организмы, формы грунта и так далее. Самая глубокая точка Марианской впадины – Бездна Челленджера, место, куда глубоководным аппаратам, как управляемым (батискафам), так и беспилотным, удавалось спуститься всего 4 раза, каждый из которых был сопровождён открытием новых организмов. Этим обуславливается актуальность создания такого дрона, который не просто спустится на глубину, но и сможет находится там долгое время, производя изучение дна с помощью видеосъёмки.

Я смоделировал, написал ПО (для часов) и собрал электронные часы.

 В своей работе я использовал микро-компьютер Arduino nano, 420 свето-диодов, свето-диодные ленты и все это будет в красивом "корпусе". Сам код для часов(управление свето-диодами, LED-лентами и часами реального времени) написан на Delphi 7 и "переведен" на C++. Так же я сам разрабатывал мат.плату,(фото на этапе разработки).

Данный проект был выбран, так как он он очень интересен, а так же расширяет мой кругозор. Примерно вот так будут выглядеть часы: 

Спасибо за внимание.

Для обеспечения гарантированной и качественной посадки зонда на космическое тело необходимо выбрать наилучшее место посадки и изучить его рельеф, оценить риск и принять решения. Решением проблемы является трехмерное лазерное сканирование поверхности космического тела, которое дает достаточное количество данных для выбора и изучения места предполагаемой посадки.

Проблема проекта

Для обеспечения гарантированной и качественной посадки зонда на космическое тело необходимо выбрать наилучшее место посадки и изучить его рельеф, оценить риск и принять решения

Качественная фотография не может дать достаточное представление о рельефе – точном перепаде высот, высоте и конфигурации валунов и выступов, угле наклона больших и плоских пространств. Посадка на неподходящую поверхность может привести к потере зонда, поломки его оборудования, блокированию механизмов, опрокидыванию невозможности осуществлять дальнейшую миссию. Например, так было с некоторыми зондами, которые не могли осуществить прибуривание и пригарпунивание в месте посадки, попадали в расщелину, куда со световой тенью, что не позволяло осуществлять подзарядку с помощью солнечных батарей. Нештатная ориентация зонда на поверхности космического тела может привести к невозможности связи с ним и соответственно к утере, так было со спускаемым модулем «Филы» при его посадке на комету Чурюмова - Герасименко 

Решение

Решением проблемы является трехмерное лазерное сканирование поверхности космического тела, которое дает достаточное количество данных для выбора и изучения места предполагаемой посадки.

                                                                   V Семихатовские чтения


Авторы:
Новгородова Алёна Владимировна, учащаяся 10 класса МАОУ "Школы № 9", г.Ирбит

Галактионов Константин Дмитриевич, учащийся 8 класса МБДОУ "Гимназии №5», г.Екатеринбург

Научный руководитель: Кормильцев Александр Сергеевич

Место выполнения работы: АО "НПО автоматики им. академика Н.А.Семихатова", Свердловская область, г. Екатеринбург

ВВЕДЕНИЕ

В современной космонавтике существует тенденция минимизации космических аппаратов, которая поддерживается развитием электронных средств, технологий, новых материалов. Для этого создаются малые космические аппараты, вывод на орбиту которых обеспечивается относительно дешёвыми ракетами-носителями. Но из-за уменьшения космических кораблей с целью удешевления их запусков уменьшается количество груза, которое можно с помощью них доставить. Тогда возникает вопрос: как запускать большие аппараты? Нашим решением стало создание системы стыковки, которой будут оснащены отдельные части аппарата -модули для доставки и сборки их на орбите. В Космосе каждый модуль будет выполнять свою функцию, при взаимодействии будет получается полноценный робот со своей смысловой нагрузкой. Исходя из этого, мы поставили перед собой цель: создать рабочий прототип модуля, оснащённого системой стыковки.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Первым этапом выполнения работы стало выявление эффективности нашего проекта. Проведя экономический расчёт, было доказано, что запуск модулей в 10 раз дешевле запуска целого аппарата, несмотря на то, что количество этих запусков увеличивается в разы.

Далее мы разработали функциональную схему модуля, которая состоит из ArduinoUno, MotorShield, двух серводвигателей, двух двигателей, ИК приёмника и ИК датчика, лазера и фототранзистора, составили техническое описание:

  • 1.Наведение «модуля 1» на «модуль 2» происходит за счёт ИК датчиков. Их сигнал может передаваться на разной частоте, за счёт этого происходит распознавание правильной стороны.
  • 2.Стыковка модулей происходит при соединении вилочных захватов.
  • 3.Маневрирование модулей в космосе будет происходить с помощью Control Momentum Gyros — CMG, используемой для маневрирования МКС, но в нашем проекте будет присутствовать более упрощенная версия.

В результате нашей научной деятельности был проведен эксперимент, в котором мы выяснили, что ИК датчики, используемые нами, имеют неконтролируемый диапазон. Поэтому было выдвинуто предложение использовать для распознавания лазерную систему наведения, а через ИК канал передавать действия модулей при их взаимодействии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы над проектом мы достигли поставленной цели - создали рабочий прототип модуля, оснащённого системой стыковки, рассчитали эффективность нашего проекта, разработали внешний вид, перечислили все составляющие элементы модуля.

В дальнейшем планируем создать смысловую нагрузку модулям, то есть запрограммировать выполнение какой-либо функции при их взаимодействии. 

Смартфоны врываются в нашу жизнь. Они позволяют нам быть на связи практически всегда. С помощью смартфона мы продолжаем пользоваться нужными сервисами в любое время. Все нужные мне сервисы имеют мобильные приложения, кроме одного: форума, на котором я часто пребываю...

Цель: создать мобильное приложение для форума

Мобильное приложение это целый комплекс сервисов, поэтому я выдвинул перед собой следующие задачи: 

  • Написать свое API для форума, так как другого просто нет
  • Протестировать его, создав бота для форума
  • Спроектировать работу сервера API
  • Сделать макет приложения
  • Разобраться в разработке мобильных приложений под Android
  • Спроектировать работу мобильного приложения
  • Непосредственно разработать мобильное приложение
  • Интегрировать сторонние системы для аналитики, уведомлений, рекламы и прочего
Модель планетохода «Кристалл» дает представление о ходовой части и элементной базе. Модель планетохода работает в автономном режиме, движется по заданной траектории, умеет объезжать обрывы и высокие преграды, исследует поверхности на присутствие залежей полезных ископаемых и при наличии - подает звуковой сигнал.

На протяжении всей своей истории, человечество занималось потреблением и эксплуатацией природных ресурсов для удовлетворения своих потребностей. Большая часть таких ресурсов относиться исчерпаемым невозобновляющимися ресурсам (горные материалы, руды, минералы, ископаемое топливо).

Поэтому необходимость в исследовании недр соседних планет для поиска новых полезных ископаемых и альтернативных источников энергии стоит очень остро.

Исходя из этого возникает проблема, как создать модель планетохода для исследования полезных ископаемых и передачи информации на землю.

Таким образом, целью нашего проекта стало создание модели планетохода, работающий в автономном режиме для исследования поверхности планет и поиска полезных ископаемых.

Задачи:

  • 1.Контент-анализ для определения основных требований к техническим характеристикам планетохода.

2.Разработка конструкции планетохода и элементной базы.

3.Монтаж элементной базы планетохода.

4.Программирование микроконтроллеров Arduino.

5.Проведение испытаний планетохода.

Новизна проекта модель планетохода, работающего в автономном режиме и способного находить полезные ископаемые и передавать визуально информацию.

Создание проекта заняло у нас около 4 месяцев.

На 1 этапе по созданию модели планетохода нами был проведен анализ конструкции существующих планетоходов («Соджорнер», «Кьюриосити»,«Луноход – 1»)

Исходя из этого, были выявлены основные требования к планетоходам:

  • Высокая прочность корпуса.
  • Хорошая проходимость.
  • Маневренность.
  • Автономность.
  • Мощная батарея.
  • Поисковые датчики.
  • Устройства передачи информации

Опираясь на данные требования была разработана модель планетохода «Кристалл» имеющего 3 пары колесного шасси, автоматическое управление, 2 датчика расстояния, металлоискатель, камеру, аккумуляторное питание и солнечную).

Было принято решение о синтезе нескольких наборов конструкторов:

Каркас из конструктора Tetrix,

Ходовая часть – наборы Arduino,

Электрокомпоненты разных производителей.

Обшивка – оргстекло и фанера, вырезанные по чертежам на лазерном станке.

Элементная база состоит из двух управляющих устройств - микроконтроллеров Arduinouno, выполняющих функции:

  • Управление драйвером для моторов.
  • Автоматизация работы подуправляющего устройства (MotorShield).
  • Контроль работы металлоискателя и датчика расстояния.
  • Контроль работы солнечной батареи.
  • Управление камерой.
  • 2) Периферия:
  • Цифровых инфракрасных датчика препятствия (1-30 см) – 2 шт.
  • Металлоискатель MDS-60 сборочная модель.
  • Камера OV 7670.
  • 3) Источник электрической энергии:
  • Аккумуляторное питание MGBOT.
  • Солнечная батарея.
  • В ходе испытаний планетохода на прохождение препятствий была выявлена оптимальная скорость для модели планетохода «Кристалл», она равняется 1-2 м. в секунду, которая обеспечивает сохранность конструкции и помогает успешно выполнять исследовательские функции.

                                                                 V Семихатовские чтения

    Авторы: Новгородова Алёна Владимировна, учащаяся 10 класса МАОУ "Школы № 9", г.Ирбит

    Галактионов Константин Дмитриевич, учащийся 8 класса МБДОУ "Гимназии №5», г.Екатеринбург

    Научный руководитель: Кормильцев Александр Сергеевич

    Место выполнения работы: АО "НПО автоматики им. академика Н.А.Семихатова", Свердловская область, г. Екатеринбург

    ВВЕДЕНИЕ

    В современной космонавтике существует тенденция минимизации космических аппаратов, которая поддерживается развитием электронных средств, технологий, новых материалов. Для этого создаются малые космические аппараты, вывод на орбиту которых обеспечивается относительно дешёвыми ракетами-носителями. Но из-за уменьшения космических кораблей с целью удешевления их запусков уменьшается количество груза, которое можно с помощью них доставить. Тогда возникает вопрос: как запускать большие аппараты? Нашим решением стало создание системы стыковки, которой будут оснащены отдельные части аппарата -модули для доставки и сборки их на орбите. В Космосе каждый модуль будет выполнять свою функцию, при взаимодействии будет получается полноценный робот со своей смысловой нагрузкой. Исходя из этого, мы поставили перед собой цель: создать рабочий прототип модуля, оснащённого системой стыковки.

    ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

    Первым этапом выполнения работы стало выявление эффективности нашего проекта. Проведя экономический расчёт, было доказано, что запуск модулей в 10 раз дешевле запуска целого аппарата, несмотря на то, что количество этих запусков увеличивается в разы.

    Далее мы разработали функциональную схему модуля, которая состоит из ArduinoUno, MotorShield, двух серводвигателей, двух двигателей, ИК приёмника и ИК датчика, лазера и фототранзистора, составили техническое описание:

    • 1.Наведение «модуля 1» на «модуль 2» происходит за счёт ИК датчиков. Их сигнал может передаваться на разной частоте, за счёт этого происходит распознавание правильной стороны.
    • 2.Стыковка модулей происходит при соединении вилочных захватов.
    • 3.Маневрирование модулей в космосе будет происходить с помощью Control Momentum Gyros — CMG, используемой для маневрирования МКС, но в нашем проекте будет присутствовать более упрощенная версия.

    В результате нашей научной деятельности был проведен эксперимент, в котором мы выяснили, что ИК датчики, используемые нами, имеют неконтролируемый диапазон. Поэтому было выдвинуто предложение использовать для распознавания лазерную систему наведения, а через ИК канал передавать действия модулей при их взаимодействии.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    В ходе работы над проектом мы достигли поставленной цели - создали рабочий прототип модуля, оснащённого системой стыковки, рассчитали эффективность нашего проекта, разработали внешний вид, перечислили все составляющие элементы модуля.

    В дальнейшем планируем создать смысловую нагрузку модулям, то есть запрограммировать выполнение какой-либо функции при их взаимодействии.

    Объявления

    Я – Радиоинженер

    Молодежный проектный центр радиоэлектронных систем

    Партнеры:

    ИнФО УрФУ – Генеральный партнер в проведении проектной практики

    Роботология – Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

    Уральский клуб нового образования – общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

    Архив событий:

    проектный практикум 3 курса

    проектный практикум 4 курса

    Молодежный космический форум – 2019 (VI Семихатовские чтения)О Форуме-2019 Новое

    Школа наставников - 2018 “Как создать проект в новом технологическом укладе” Актуальное

    Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

    Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

    Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

    Подписка на новости
    Контакты

    Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

    Тел.: +7 (343) 355-93-88

    info@cosmoport.club