Электронный каталог «Перспективные кадры будущего»
Васильева Доминика Александровна
Псковская область, г. Псков
МБОУ СОШ №2, 10 класс
C++ - средне, Python - средне
Программирование:
Python, Arduino,OpenCV, Tinkercad, Компас 3D, EasyEDA
Используемые технологии:
Пайка, сборка схем, моделлинг сегментов, травля плат
Навыки работы с техникой:
Excel, Google документы, Python-библиотеки
Работа с данными:
PowerPoint, Canva, Figma, Google Презентации
Навыки презентации и визуализации:
Растровый электронный микроскоп, принципы работы с радиолокационной установкой
Навыки работы со специальным оборудованием:
Микроскоп, колориметр, компас, паяльник, мультиметры, осциллографы, логические анализаторы, 3D-принтеры, лазерные резаки, фрезерные станки с ЧПУ, режущие инструменты, верстаки и базовый набор ручных инструментов
Другие навыки:
Индивидуальные навыки
Внедрение платформы Гью-Стюарта в качестве управляющего звена биоинспирированной системы “Chuits”
Название проекта:
Инженерное дело
Научная область:
Лубягин Игорь Олегович, педагог дополнительного образования, научный консультант АНО ДПО «Центр образования и воспитания детей и молодежи»
Научный руководитель, научный консультант:
Цель: Исследование и разработка биоинспирированной робототехнической системы на основе модульной структуры, в которой каждое звено представляет собой миниатюрную платформу Гью-Стюарта, обеспечивающую пространственное управление положением и ориентацией звеньев, для повышения адаптивности и точности биомиметического движения.
Задачи:
  • Анализ биомеханики и создание модели: Исследование типов змеиного движения и формализация ключевых параметров (амплитуда, длина волны) для построения обобщенной математической модели управления.
  • Разработка кинематической схемы звена: Проектирование платформы Гью-Стюарта, включая определение ее геометрии и решение обратной задачи кинематики для расчета длин штанг.
  • Создание и интеграция конструктивных элементов: 3D-моделирование и печать платформ и шарниров, а также механическая и программная интеграция сервоприводов Dynamixel с системой управления на базе OpenCM.
  • Разработка алгоритмов управления: Создание программной архитектуры для трансляции высокоуровневых команд ("волна", "гармошка") в синхронизированные циклические алгоритмы управления приводами.
  • Испытания и сравнительный анализ: Оценка устойчивости, маневренности и скорости прототипа в сравнении с предыдущей версией робота.
Цель и задачи проекта:
Проведен глубокий анализ биомеханики змеиной локомоции. Формализованы ключевые кинематические параметры (амплитуда, длина волны, фаза). Построена обобщенная математическая модель, которая служит основой для алгоритмов управления. Спроектирована кинематическая схема модуля робота на базе платформы Гью-Стюарта. Рассчитана и решена обратная задача кинематики для управления. С использованием 3D-печати созданы оптимизированные элементы конструкции: платформы и универсальные соединительные узлы. Осуществлена интеграция интеллектуальных сервоприводов Dynamixel AX-12A и микроконтроллера OpenCM. Разработана программная архитектура и алгоритмы, позволяющие реализовать сложные виды движения («волновая» и «гармошечная» кинематика) за счет согласованного управления всеми приводами.
Статус: прототип
Краткое описание хода работы и текущего состояния проекта:
Разработана механика биоинспирированного робота-змеи на основе платформы Гью-Стюарта. На основе анализа биомеханики создана математическая модель управления. Интеграция платформы с приводами Dynamixel AX-12A и системой управления на базе OpenCM позволила реализовать сложные алгоритмы пространственного движения, включая волновую кинематику. Применение 3D-печати обеспечило создание оптимизированных элементов конструкции. Результаты испытаний подтвердили значительное превосходство новой системы над предыдущей версией робота «АСПИК» по устойчивости и маневренности, что открывает перспективы для применения в поисково-спасательных и инспекционных задачах в сложных условиях.
Результаты / достижения:
  1. Диагностика трубопроводов: Волновая кинематика позволяет двигаться в узких трубах (диаметром на 10-15% больше робота), где другие способы движения невозможны.
  2. Аварийно-спасательные операции: Гармошечная кинематика обеспечивает безопасное движение в завалах без риска обрушения.
Практическое применение:
Фото/скриншоты/диаграммы результатов проекта, прототипа, полученного продукта:
Проект
ХХХ научно-практической конференции обучающихся Псковской области «Шаг в будущее», региональном этапе Национального соревнования молодых научно-технологических лидеров «Будущее России»
Всероссийский конкурс научно-технологических проектов “Большие Вызовы”
Всероссийский Форум научной молодежи “Шаг в Будущее” г. Москва
Научные конференции (школьные, региональные, всероссийские):
ВСОШ по технологии направление робототехника
Олимпиады и турниры:
Региональный этап Чемпионата по профессиональному мастерству “Профессионалы” Псковской области
Региональный конкурс «Лучший рационализатор и изобретатель Псковской области”
Всероссийский Форум Кванторианцев
ROBOSKILLS международные соревнования по робототехнике
Открытый фестиваль инженерно-технического творчества “Робо”; Отборочный этап Робофинист
Хакатоны, инженерные соревнования, кейс-чемпионаты:
Участие в конкурсах, мероприятиях, дополнительное обучение
Часто участвую в соревнованиях, где нужно собрать команду и в большинстве случаев мы берем призовые места. Работать в команде комфортно. Много участвую в научных конференциях и в частности рассказываю про свой проект
Коммуникация:
Бывает, что сроки поджимают, но это всё исправимо и если дело начато, оно будет выполнено до конца
Ответственность и доведение дел до конца:
В команде играю роль человека, который накидывает идеи и развивает идеи других, ищу компромиссы
Креативность и инициативность:
Так как сейчас учеба (10 класс), немного трудно совмещать, но я стараюсь находить время и спланировать все заранее
Тайм-менеджмент:
Есть, все замечания я беру на заметку и в целях модернизации учитываю их
Способность принимать критику и дорабатывать результат:
Чаще всего в команде тимлид или же на втором месте, как управляющий
Лидерские навыки:
SoftSkills
МГТУ им. Н.Э. Баумана, НИУ «МЭИ», БНТУ, ГАОУ ВО «Альметьевский государственный технологический университет «Высшая школа нефти»
В какой университет планируете поступать:
Festo — производитель промышленного оборудования и систем автоматизации
Какие технологии, направления или компании интересны:
Энергомашиностроение, робототехника и комплексная автоматизация
В каких направлениях хотите развиваться:
Сборка электронных схем, 3Д моделирование
Какие навыки хотите развивать в ближайшее время:
Модернизировать свой проект и довести его до реализации и экспериментов в реальных условиях
Цели на ближайшие 1–2 года:
Планы и цели