Удивительные проекты московских школьников
Удивительные проекты московских школьников
Кажется, в этом мире уже придумано все. Куда ни посмотри, все уже есть и сложно представить, что изобрести что-то новое и необычное может не только команда ученых, работающих в научной лаборатории, но и команда, состоящая из школьников и учителей. На самом деле, изобретатели ближе, чем кажутся. В этом материале рассказываем о научных проектах московских школьников, которые те создали в рамках учебных занятий. Мы поговорили с ребятами, работы которых стали победителями и призерами различных конкурсов, и узнали, как они работали над своими проектами, какие качества требуются изобретателям и что помогает им генерировать идеи.
Кажется, в этом мире уже придумано все. Куда ни посмотри, все уже есть и сложно представить, что изобрести что-то новое и необычное может не только команда ученых, работающих в научной лаборатории, но и команда, состоящая из школьников и учителей. На самом деле, изобретатели ближе, чем кажутся. В этом материале рассказываем о научных проектах московских школьников, которые те создали в рамках учебных занятий. Мы поговорили с ребятами, работы которых стали победителями и призерами различных конкурсов, и узнали, как они работали над своими проектами, какие качества требуются изобретателям и что помогает им генерировать идеи.
Компьютерная программа «Медпом»
Даниил М., 14 лет
Для чего предназначено изобретение?
Компьютерная программа «Медпом» помогает систематизировать знания и приобретать умения по теме «Первая помощь при кровотечениях». «Медпом» может использоваться в любой области биологии, медицины или ОБЖ.
Как устроено изобретение?
Инструмент, помогающий систематизировать знания и навыки первой помощи, должен быть максимально удобным и модифицируемым в случае необходимости. Программа состоит из двух блоков. Первый блок — обучающий, второй представляет собой тест и предполагает правильный или неправильный выбор ответов и подсчет баллов. «Медпом» отличается от обычных тестов тем, что в программе есть и теоретические данные, и графическая информация, и игровой тест с подсчетом результатов.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
Я ходил на занятия в РНИМУ им. Н. И. Пирогова и понимал, что мне было бы удобно пользоваться компьютерным ресурсом, где каждый мог бы получить знания в доступной форме. Идея «Медпома» пришла ко мне на практических занятиях по хирургии, а школьный преподаватель биологии и классный руководитель поддержали ее. В работе над проектом я использовал школьные интерактивные манекены.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
При работе мне пригодилось знание биологии и ОБЖ. Благодаря им я прописал теорию и вопросы тестовой части. На помощь приходили справочники, анатомические атласы, информация из интернета и Российской государственной библиотеки.
О планах работы над проектом
Следуя рекомендациям членов комиссии на конкурсе, я расширил свою программу, добавил новые темы (к примеру, вошли теория по первой помощи при ожогах, обморожениях, обзор современных материалов, останавливающих кровотечение, и т. д.), новые вопросы, поменял дизайн программы.
О планах на будущее
Мне хотелось бы продолжить обучение в РНИМУ им. Н. И. Пирогова или в Сеченовском университете.
О качествах, присущих изобретателям
Я считаю, чтобы стать изобретателем, нужна мечта и цель. Моя мечта — стать врачом и помогать людям.
Медицинский робот-компаньон MIK
Ксения Ф., 16 лет
Для чего предназначено изобретение?
Медицинский робот-компаньон контролирует прием препаратов, помогает измерить основные жизненные показатели, обратиться к врачу или связаться с родственниками по видеосвязи.
Как устроено изобретение?
Устройство представляет собой домашнюю станцию, внутри которой находится система хранения и выдачи медицинских препаратов. Режим выдачи препаратов и система их загрузки контролируются с помощью мобильного приложения.

Основным материалом для изготовления деталей механизма хранения и выдачи был выбран акрил. Прозрачный материал легко обрабатывать, он хорошо выглядит и позволяет визуально наблюдать наполненность ячеек при открытии корпуса.

Внешний корпус, желоб и некоторые крепежи напечатаны на 3D-принтере из пластика PLA. Для калибровки и крепления съемного поддона, на котором находится шестерня с прорезями, использованы неодимовые магниты.

Стоимость работающего прототипа — 23 488 рублей.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
Я хотела создать технологичное устройство, которое могло бы выполнять социальные функции. Моя бабушка страдает деменцией и часто забывает принимать лекарства. Так мне пришла идея разработать домашнего помощника, который будет не только напоминать о времени, но и собирать препараты в наборы. Я работала над проектом под руководством наставников из технопарка «Инжинириум» при МГТУ им. Н. Э. Баумана и при содействии преподавателей Центра педагогического мастерства.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
Мне помогли знания об электрических цепях, которые я получила на уроках физики. При разработке конструкции и чертежей составных частей механизма я использовала навыки, полученные на уроках черчения, и навыки программирования, благодаря которым я разработала программное обеспечение устройства.
О планах работы над проектом
Сейчас я работаю над усовершенствованным прототипом устройства, планирую внедрить множество дополнительных функций.
О планах на будущее
Сейчас я учусь в школе № 1580 при МГТУ им. Н. Э. Баумана и в дальнейшем не планирую расставаться с этим вузом. Я бы хотела учиться в МГТУ на факультете «Робототехника и комплексная автоматизация».
О качествах, присущих изобретателям
Чтобы стать изобретателем, нужно почаще обращать внимание на окружающий мир и стараться развиваться в разных сферах. Только так человек может увидеть вызовы, которые стоят перед современным обществом, и почерпнуть новые идеи для своих изобретений.
Робот для спасательных работ на воде
Александр Д., 17 лет
Для чего предназначено изобретение?
Робот призван помогать сотрудникам МЧС во время проведения спасательных работ при наводнении.

В его задачи входит:
1/ мониторинг сложившейся ситуации;
2/ оповещение населения;
3/ спасение утопающих;
4/ в экстренном случае — снабжение пострадавших медикаментами и пищей.
Как устроено изобретение?
Радиоуправляемая модель способна передвигаться по воде и по земле. Робот имеет трапециевидный корпус, детали которого распечатаны на 3D-принтере, склеены и окрашены. За передвижение по суше отвечают гусеницы, расположенные по бокам робота, а два гребных винта сзади предназначены для передвижения по воде.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
Я решил создать устройство, которое будет помогать людям в чрезвычайной ситуации, и постепенно пришел к этой концепции. В работе над проектом мне помогали школьные учителя и куратор из МИРЭА.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
Физика, математика (алгебра и геометрия), ОБЖ.
О планах работы над проектом
В дальнейшем я планирую завершить расчет и чертеж, написать программный код и создать полнофункциональную модель робота для испытаний в условиях, максимально приближенных к настоящим.
О планах на будущее
После школы я планирую поступать в МГТУ им. Н. Э. Баумана, на факультет РКТ (ракетно-космическая техника).
О качествах, присущих изобретателям
Для изобретателя полезным может оказаться любой навык, поэтому необходимо постоянно учиться новому и оттачивать старые умения. Самыми важными личностными чертами, на мой взгляд, являются терпение, заинтересованность в создании нового, креативность.
Эргономичный ортез на лучезапястный сустав
Татьяна C., 16 лет
Для чего предназначено изобретение
Удобный пластиковый ортез можно применить и для оказания первой медицинской помощи (он содержит механизм, позволяющий использовать хладоэлементы), и во время реабилитации. Ортез может применить любой человек в любых условиях: механизм оптимального прилегания обеспечивает хорошую фиксацию костей и суставов и, как следствие, быстрое восстановление поврежденной области. Благодаря тому, что ортез состоит из материалов, не подверженных коррозии, его можно применять для реабилитации в воде и использовать в спортивной медицине.
Как устроено изобретение?
Одним из главных критериев при создании прототипа ортеза была его эргономичность: важно, чтобы ортез было удобно брать в походы и держать в домашней аптечке. Отеки — частая проблема при травмах конечностей, поэтому в ортезе сделаны отсеки для хладоэлементов. Чтобы сделать ортез доступным, с помощью технологии генеративного дизайна разработана схема экономии материала. Математические расчеты увеличили прочность ортеза.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
Мне пришла идея сделать ортез, который поможет зафиксировать конечность. В разработке проекта участвовали я, учитель биологии и учитель 3D-моделирования.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
В работе над проектом мне пригодилось знание биологии, математики и 3D-моделирования.
О планах работы над проектом
В дальнейшем я хочу модернизировать модель и сделать ее полноразмерной.
О планах на будущее
После окончания школы планирую продолжить обучение в РНИМУ им. Н. И. Пирогова.
О качествах, присущих изобретателям
Чтобы стать изобретателем, в первую очередь, нужно желание, оно открывает новые возможности для реализации идей. Надо не стесняться говорить о своих идеях учителям, научным руководителям — они помогут реализовать их.
Умный корректор осанки
Сергей Х., 16 лет
Для чего предназначено изобретение
Умный корректор осанки отслеживает положение спины с помощью датчика и подает сигналы, когда появляется необходимость вернуть правильное положение.

Умный корректор осанки помогает:
1/ исправить осанку: с ним проще поддерживать правильное положение позвоночника и спины;
2/ уменьшить боль: правильное положение позвоночника снижает нагрузку на мышцы и суставы;
3/ улучшить дыхание: правильное положение позволяет легким и диафрагме работать эффективнее;
4/ предотвратить развитие проблем: напоминания о правильной позиции тела помогут поддерживать ее в течение дня;
5/ улучшить общее самочувствие: с правильной осанкой появляется энергия, повышается концентрация и улучшается настроение.
Как устроено изобретение?
Корректор осанки сигнализирует пользователю о неправильном положении спины звуком или постукиванием по плечу. Чтобы начать отслеживание, нужно нажать кнопку на устройстве, тем самым зафиксировав верное положение спины.

В качестве самого корсета использован готовый корректор осанки среднего ценового сегмента. Остальные элементы — короб для микроконтроллера и аккумулятора, насадка на сервомотор — сделаны из PLA-пластика. Итоговая стоимость прототипа — 3759 рублей.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
Меня вдохновили мой школьный наставник и один из учеников школы. Мы обсуждали проблему плохой осанки среди учеников, и я решил попробовать исправить это. Наставник помог мне создать поэтапный план работы и оформить документацию. Далее я занимался проектом самостоятельно.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
Мне нужно было собрать устройство и запрограммировать его, поэтому для работы мне пригодились знания физики, математики и информатики.
О планах работы над проектом
В дальнейшем я планирую создать более привлекательную модель корректора и добавить новый функционал.
О планах на будущее
После окончания школы я планирую поступать на техническое или IT-направление в вуз.
О качествах, присущих изобретателям
Изобретателям достаточно быть творческими, обучаемыми и усидчивыми.
Робот-анализатор загрязненности водоемов
Никита Б., 17 лет
Для чего предназначено изобретение
Отходы, которые промышленные предприятия выбрасывают в водоемы и реки, насыщают воду тяжелыми металлами, нитратами, продуктами гниения. Загрязнения негативно сказываются на жизни человека и представляют угрозу здоровью. Робот-анализатор будет полезен для надзорных экологических органов.
Как устроено изобретение?
Для выявления загрязняющих элементов в работе используются специализированные реагент-тесты. Наличие металлов и фосфатов показывают специальные жидкие реагенты, нитраты ищет алюминиевая стружка. В результате теста раствор меняет цвет.

В состав встроенной лаборатории входят:
1/ резиновые трубки, транспортирующие водные массы;
2/ pH-метр — прибор, измеряющий водородный показатель (показатель pH);
3/ емкости с реагентами;
4/ емкость, в которой проводится анализ.

Плавучесть робота обеспечивают надувные подушки. В задней части устройства располагаются два мотора с цепным механизмом, крепящиеся к пропеллерам. Рядом установлен контроллер, который отвечает за распределение команд. По бокам робота находятся узлы откачки, они отвечают за доставку воды из исследуемого водоема в емкость для проведения анализа. В передней части располагается лабораторный комплекс, где будет проводиться анализ, и аккумулятор, обеспечивающий всего робота электроэнергией.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
В прошлом учебном году я решил сосредоточиться на проблемах экологии. Первой моей идеей было создать робота — уборщика мусора на водоемах. Но потом я придумал создать робота, который может проводить дистанционный химический анализ воды и выявлять загрязненные участки водоемов. С проектом мне помогали учитель информатики, учитель биологии — мой классный руководитель, а также выпускник моей школы, ныне студент МГТУ им. Н. Э. Баумана.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
Пригодилось знание химии, биологии и физики.
О планах работы над проектом
Есть планы по внедрению в прототип системы навигации ГЛОНАСС.
О планах на будущее
Несмотря на то, что основной темой проекта является экология, я хочу поступить в медицинский вуз.
О качествах, присущих изобретателям
Пространственное мышление, которое позволяет четко представить то, что ты хочешь изобрести, и выдержка, которая поможет идти вперед, не останавливаясь.
Динамический манекен для демонстрации принципов функционирования внутренних органов
Максим М., 16 лет
Для чего предназначено изобретение
Динамический манекен позволяет показывать физические принципы функционирования человеческого организма. Это изобретение позволит школьникам научиться наглядно воспринимать работу органов с точки зрения инженерии.
Как устроено изобретение?
Динамический манекен создан в масштабе 1:1. Каждая его часть практически полностью соответствует реальным размерам человеческого тела.

Физические приборы и устройства манекена имитируют органы человеческого организма. Это интерактивная кибермодель тела, в которой принципы работы организма перенесены на конструкторскую деятельность.
От автора ::
Об идее и реализации проекта
Я увидел, что отсутствуют демонстрационные разработки, которые включали бы в себя интерактивные механизмы для изучения биологических принципов работы организма человека с точки зрения инженерии. В работе над моим проектом активно участвовали две мои одноклассницы и куратор проекта.
О школьных предметах, которые пригодились в работе
Мне пригодились знания, которые я получил на уроках технологий современного производства, физики, математики и биологии.
О планах работы над проектом
В дальнейшем планируется модернизировать манекен, детализировать схожесть с человеческим организмом. Например, желудок представить в виде измельчителя пищи, добавить трубки меньшего диаметра в качестве сосудов, дополнить механизмом, выполняющим роль печени, а также внедрить разработку в школы и кванториумы нашего города.
О планах на будущее
Я планирую продолжить обучение в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
О качествах, присущих изобретателям
Человек может стать изобретателем в любой сфере, будь то инженерия или философия. Самое главное — наличие идеи, креативность, желание развиваться и не стоять на одном месте, гореть своим делом.