Сегодня отечественная экономика не сильна своими робототехническими проектами. Есть яркие, узнаваемые компании и разработки, есть заказы на экспорт, но всё равно Россия отстаёт от европейских и азиатских стран. Уральский образовательный стартап предложил решить эту проблему через детские конструкторы, которые развивают творческое инженерное мышление.
Не ради конструктора
С 2016 года в Екатеринбурге действует образовательный стартап, который помогает воспитывать новых инженеров в России. Это «Роботология», крошечная организация из пяти сотрудников. Компании хватает всего одного офиса, уставленного деталями и инструментами от пола до потолка, и двух 3D-принтеров, чтобы изготавливать свою продукцию. Организация расположена в парке высоких технологий «Университетский», что удобно: если какого-то оборудования нет – можно обратиться к соседям-инноваторам.
«Роботология» выпускает конструкторы; с их помощью дети учатся собирать своих первых роботов, получают инженерные навыки.
С 6–8 лет уже знакомятся с электросхемами, датчиками, пользуются простейшими инструментами. С 9 лет можно учиться основам программирования, чтобы ребёнок понимал основы C++, разбираться в электронике и схемотехнике.
Компанию учредил Сергей Новик, опытный инженер, проработавший более 13 лет на одном из предприятий «Роскосмоса» – АО «Научно-производственное объединение автоматики им. академика Н. А. Семихатова» (НПО автоматики). Эта организация изготавливает системы управления и радиоэлектронную аппаратуру для ракетно-космической техники.
Сейчас стартап продаёт конструкторы школам и детским садам в Екатеринбурге, собирается выходить на соседние регионы, а затем – за пределы России. По данным Kartoteka.ru, выручка от продаж на конец 2018 года достигла 1,67 млн рублей, прибыль от продаж – 553 тыс. рублей.
Сергей Новик проработал более 13 лет в НПО автоматики.Фото: Анна Матвеева
Конструкторы собраны так, что ребятам не нужно ограничивать себя только деталями из набора. «Главная идея – это инженерный подход, чтобы дети могли с чего-то стартовать. Мой конструктор не закрытого типа, то есть дети могут сами сделать какие-то запчасти, подготовить, выпилить и подключить. И такой подход не тормозит их технического развития и творчества. У нас нет идеи просто собрать конструктор ради самого конструктора», – пояснил Сергей Новик.
Сергей придумал конструктор для своего старшего сына – хотелось познакомить ребёнка с инженерией. Он помог Дане создать первого робота, когда тому было 6 лет. Это был «чистильщик», собранный из мотора, батарейки, щётки и «лапы» и предназначенный для подметания пола. Когда Даниилу исполнилось 10, было начало 2010-х, бум робототехнических кружков пока что не начался. Сергей Новик отвёл сына в местный центр творчества. Увидел, что дети учатся робототехнике на китайских конструкторах… и тут же передумал, забрал ребёнка домой.
Конструктор «Роботологии» пользуется невероятным спросом как у детей, так и у их родителей.Фото: Светлана Тарасова
Конструктор «Роботологии» с большим энтузиазмом приняли знакомые и коллеги Сергея. У многих подрастали дети, учились в лицее № 110 им. Л. К. Гришиной, подшефном НПО автоматики. Сергей показал конструктор одному товарищу, другому, третьему – и в итоге открыл в лицее № 110 кружок робототехники.
Физика без заклёпок
Идею поддержали преподаватели лицея. «Роботологию» уже восьмой год использует учительница технологий Ольга Биктулова. «Я сама по образованию физик-математик и могу объяснить ребятам, как работает тот или иной радиоэлемент, регистр, конденсатор, как бежит электрический ток. Я эту начинку объясняю, они уже собирают. Робота можно из чего угодно сделать, хоть из картонной коробки. А вот что туда внутрь положить, чтобы он начал взаимодействовать с миром, мы уже детально изучаем на конструкторе», – рассказала она. В итоге школьники, которые обучаются на конструкторах «Роботологии», понимают основы физики к моменту, когда предмет включают в их школьную программу.
Воспитанные на конструкторах дети участвуют в конкурсах и готовят свои проекты.
Например, вместе с НПО автоматики ребята создали робота-экскурсовода. Одна из кафедр Уральского федерального университета подарила школьникам магнитохода. Он предназначался для проверки атомных реакторов, но так и не был использован по назначению. «Мы поменяли начинку, проводку, переделали его, чтобы он мог чистить крыши», – вспоминает Ольга Биктулова.
Пока старший сын учился в школе, Сергей Новик дорабатывал свой конструктор вместе с коллегой из НПО автоматики Марией Михердовой. В дальнейшем она станет соучредителем компании «Роботология».
Без чётких планов
«Цель, ради которой конструктор создавался, уже достигнута», – с улыбкой констатирует Сергей Новик. Даниилу сейчас 18 лет, он учится на первом курсе Московского государственного технического университета им. Баумана. Выбрал специальность «Мехатроника и роботология» на факультете «Специальное машиностроение».
На основе «Роботологии» Даниил придумал свою разработку, которая привлекла внимание военных. Парень создал тренажёр для восстановления мышечной активности и развития мелкой моторики. Даниил уделил своей идее 1,5 года. Его девайс может пригодиться людям, которые восстанавливаются после инсульта или травмы.
Изобретение Даниила было представлено в 2019 году на Международном военно-техническом форуме «Армия-2019».Фото: из личного архива
«Роборука» и специальные датчики считывают с пальцев пациента информацию о пульсе и мышечной активности, контролируют движение руки. «Оборудование работает в двух режимах. В пассивном рука-робот сжимает пальцы пациента, заставляя тело посылать импульсы в мозг, в активном пациент самостоятельно выполняет простейшие игровые упражнения. Так как между нейронами восстанавливаются связи, за счёт пластичности коры головного мозга прорабатываются новые связи, и пациент восстанавливается», – рассказал Даниил Новик.
Суставы, мышцы и нервы
Сейчас в семье Новика подрастает дочь Елизавета. В 10 лет она решила стать дизайнером роботов. Лиза создала прибор, который может дополнить нейротренажёр старшего брата, – коллаборативный восстановительный комплекс для людей с нарушениями мелкой моторики «Лизолап». Изобретение составлено из пневматического модуля, браслета для отслеживания состояния рук, модуля управления. Устройство девочки умеет массажировать руку и улучшать таким образом кровообращение, что способствует ускорению реабилитации человека.
Осенью 2019 года Лиза попала в сборную России на Международной выставке юных изобретателей (IEYI), которая прошла в Джакарте (Индонезия). За «Лизолап» уральская школьница получила специальный приз от делегации с Тайваня.
В семье Сергея подрастает ещё один юный робототехник – 10-летняя дочь Елизавета.Фото: Анна Матвеева
«Я сейчас совершенствую свой прибор, чтобы он больше работал с усилием, чтобы больше прорабатывал суставы, мышцы и нервы. И хочу создать робота-собаку, который будет ехать по аэропортам и вокзалам, искать запрещённые и взрывоопасные вещества», – делится планами изобретательница.
Специалисты для Банановой республики
В 2018 году в пятёрку стран с наиболее высоким уровнем роботизации были включены Сингапур, Южная Корея, Германия, Япония и Швеция.
©octagon.media, 2020
Ключевые производители индустриальных роботов работают в Германии, Японии, Швейцарии, на Тайване и т. д. В России есть успешные производители роботов, есть запоминающиеся проекты, но отечественному рынку ещё далеко до стран-лидеров. По мнению Сергея Новика, если не развивать инженерное творческое мышление в школах, страна так и останется в числе отстающих.
«Очень много проектов, которые связаны с производством [в России], – это отвёрточная сборка. Завозятся полуфабрикаты, и из этих полуфабрикатов собирают. Рассказывают, как здорово, что у нас вот это машины собирают, причём без создания самой элементной базы. А когда детей учат собирать [роботов] из пластиковых коробочек, мы получаем специалистов по сборке пластиковых коробочек. Это специалисты для Банановой республики», – уверен учредитель «Роботологии».
Ежегодно около 800 человек получают дипломы инженеров по специальности «Мехатроника и робототехника» в российских вузах.
Как правило, российские производители роботов сотрудничают с университетами, мало кто готов инвестировать в образование на более ранней стадии. «Сейчас есть разрыв между тем, к чему готовят в школьных кружках, что происходит в университетах и что потом нужно предприятиям. Есть какие-то попытки ликвидировать этот разрыв, но отдалённые. Непонятно, как его закрыть», – признаётся исполнительный директор Национальной Ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР) Алиса Конюховская.
В России сейчас работает порядка 50 компаний-подрядчиков, которые занимаются внедрением роботов на российских предприятиях (они же – системные интеграторы). Пока мода на технику только набирает обороты.
©octagon.media, 2020
В НАУРР подтверждают, что кадров не хватает. «Если мы хотим рынок в 10 раз больше, хотим, чтобы [на отечественных предприятиях] российские интеграторы устанавливали порядка 3 тыс. роботов, то должно быть 150–200 компаний, которые могут это делать. И кадров должно быть больше, чтобы всё это могли внедрять», – сообщает Алиса Конюховская.
Шок от новизны
В научно-производственном объединении (НПО) «Андроидная техника» уверены, что внедрение детских конструкторов может стать хорошим заделом для отрасли. «У ребёнка нет страха перед этими конструкторами. Потом не возникает шока от новизны, если прививать инженерные навыки с детства. Когда школьник уже знает, как обращаться с устройствами, с микросхемами, шестерёнками, программированием, с детства, такой вектор развития потом пригодится на практике», – убеждён исполнительный директор «Андроидной техники» Евгений Дудоров.
НПО работает в Магнитогорске (Челябинская область) и 10 лет создаёт антропо- и биоморфных роботов, мобильные системы и т. д. Наиболее знаменитая разработка «Андроидной техники» – робот «Фёдор», который полетел в космос в 2019 году. Андроид отправился на МКС 22 августа и вернулся на Землю 7 сентября. Сейчас «Фёдор» находится в собственности «Роскосмоса».
Знакомьтесь, робот «Фёдор», созданный на базе НПО «Андроидная техника».Фото: Михаил Воскресенский/РИА Новости
Компания активно сотрудничает с университетами, чтобы покрывать свои потребности в кадрах: подписала соглашения о сотрудничестве с 110 техническими университетами, в 12 вузах создала совместные лаборатории.
По мнению Евгения Дудорова, сейчас есть запрос на отечественные конструкторы с широким функционалом, но пока что работает мало стартапов в таком сегменте. «На наши 5–10 компаний со своими разработками есть целый гигант Lego, есть китайские конструкторы. С ними сложно соревноваться. Зато у Lego и у азиатских производителей конструкторов меньше электроники, чем хотелось бы видеть», – рассказал Евгений Дудоров.
Простота не примитивность
Далеко не все согласны с идеями «Роботологии» Сергея Новика. По мнению главы федеральной сети секций робототехники «Лига роботов» Николая Пака, нет смысла учить детей радиоэлектронике до 12 или 15 лет. В его сети в первую очередь делают упор на мехатронику, дети придумывают роботов с помощью конструкторов Lego.
«Когда [в конструкторах предлагают] побольше электроники, это скорее желание школы похвастаться перед родителями: “Смотрите, у нас электроника”. Мы проводили эксперимент – и с текстовым программированием, и с ранней электроникой. И хочу предостеречь, что это намного менее эффективно – вкладываться в ребятишек на массовой основе. Конечно, есть исключения, которые подтверждают правило. Но надо докручивать сложность [постепенно], а электроника сама придёт», – уверен Николай Пак.
У «Лиги роботов» тоже есть свои звёздные выпускники: кто-то работает в Google, «Яндексе», продолжает заниматься робототехникой в Иннополисе. «Лига роботов» работает уже 9 лет, представительства открыты в 32 городах.
«Дети сейчас не хотят сложностей. Мы можем говорить: “Вот мы в своё время паяли”. Среди современных детей единицы хотят сложные конструкторы. Простота – это ещё не значит примитивность», – уверена собственница студии робототехники «Роботекс» Елена Артёмова.
В России несколько компаний – и крупные госкорпорации, и стартапы – пытаются составить конкуренцию Lego и китайским конструкторам. Например, свои учебные наборы придумали в АО «Росэлектроника» (входит в Ростех), в петербургских компаниях «Омега» и «Геоксан».
У федеральной сети секций робототехники «Лига роботов» тоже есть свои звёздные выпускники.Фото: Светлана Тарасова
В «Лиге роботов» также соглашаются, что российской робототехнике нужен свой «ответ Lego», сейчас это очень серьёзный вызов для отечественной отрасли. «Пока что масштаба знаний и умений не хватает [для создания такого конструктора] ни у кого в России», – сетует Николай Пак.
По мнению создателя «Роботологии», одна из ключевых проблем – отсутствие диалога и сотрудничества между преподавателями в школах и инженерами. «Россия ведь славится эксклюзивными решениями – калашниковым, ракетными двигателями, другими вещами, которые никто в мире сделать не может. Но эти вещи не созданы из типовых элементов. И нам надо научить детей тому, что не надо ограничиваться тем, что у тебя есть», – уверен Сергей Новик.
24 апреля 2020