Павербанк, який може живити Starlink. Робот, що шукає міни замість сапера. Протез, який дозволяє відчути дотик. Усе це розробили українські школярі та студенти.
Частина винаходів уже отримала міжнародні нагороди. Інші поки існують як прототипи, але їхні автори продовжують тестування, шукають партнерів і вдосконалюють конструкції.
За кожною розробкою стоїть не абстрактна ідея, а конкретна проблема. Як зберегти дрон після втрати зв’язку. Як швидше знайти людину під час катастрофи. Як допомогти пораненому відновити рухливість ноги без дорогого обладнання.
Винаходи, які створюють не заради оцінки
Сьогодні українські підлітки працюють із темами, за які беруться великі технологічні компанії. Вони використовують штучний інтелект, комп’ютерний зір, датчики, 3D-друк, лазерне сканування та робототехніку.
Війна також змінила напрямок багатьох учнівських проєктів. Серед нових розробок дедалі більше пристроїв для військових, саперів, медиків і рятувальників.
Юні українські винахідники створюють
- роботів для пошуку мін і розвідки
- технології для протезування та реабілітації
- автономні джерела живлення
- системи на основі штучного інтелекту
- пристрої для захисту дронів від РЕБ
Деякі прототипи збирають буквально вдома. Замість дорогої лабораторії автори використовують конструктори, недорогі мікроконтролери, старі акумулятори та відкриті програми.
Дрон, який не губиться через РЕБ
Системи радіоелектронної боротьби можуть заглушити зв’язок між дроном і оператором. Безпілотник перестає отримувати команди, втрачає навігацію та часто падає.
Український школяр Вадим Добровольський працював над технологією, яка допомагає дрону продовжувати політ після втрати сигналу. Система має переводити безпілотник в автономний режим.
Дрон може рухатися за заздалегідь заданим маршрутом, повернутися до оператора або виконати останню команду. Для орієнтування використовуються датчики та програмні алгоритми.
Головна складність полягає в тому, що засоби РЕБ постійно змінюються. Тому систему потрібно регулярно оновлювати й перевіряти в умовах реальних перешкод.
Протез ReTouch дозволяє відчути предмет у руці
Михайло та Микола Дралюки створили ReTouch. Це система сенсорного зворотного зв’язку для людей із протезами рук.
На пальцях протеза встановлюють датчики. Коли людина бере чашку, ручку або телефон, вони фіксують контакт і передають сигнал на спеціальні елементи, розташовані на тілі.
Користувач відчуває, що торкнувся предмета, та краще контролює силу захоплення. Це допомагає не розчавити крихку річ і не випустити важку.
Система не повертає природну чутливість повністю. Проте вона додає людині інформацію, якої звичайний протез не дає.
Проєкт ReTouch увійшов до шістки найкращих на міжнародному конкурсі у США. Брати також співпрацювали з центром Ukraine Protez і фахівцями Київського політехнічного інституту.
Маленький робот, який знаходить міни
Ігор Клименко почав створювати робота-розмінувальника ще у школі. Його пристрій має компактний корпус, колеса та металошукач.
Робот сам рухається потенційно небезпечною територією. Якщо датчик помічає металевий предмет, система передає оператору координати.
Людині не потрібно одразу виходити на заміновану ділянку. Спершу її перевіряє машина, а сапер отримує дані та вирішує, що робити далі.
За свій проєкт Ігор Клименко отримав Global Student Prize 2022. Разом із нагородою він отримав 100 тисяч доларів.
Робот не може самостійно знешкоджувати всі види мін. Його головне завдання полягає в тому, щоб провести первинний пошук і зменшити ризик для сапера.
Рукавички, які самі підтримують тепло
За низької температури пальці швидко німіють. Через це людині складніше керувати дроном, тримати зброю, ремонтувати техніку або надавати медичну допомогу.
Українські школярі розробили автономні рукавички для зігрівання рук. Усередині розмістили нагрівальні елементи, датчик температури й акумулятор.
Система контролює тепло автоматично. Коли рукавички нагріваються до потрібної температури, потужність знижується, а заряд витрачається повільніше.
Такі розумні рукавички можуть використовувати військові, рятувальники, медики та ремонтні бригади. Вони також підійдуть людям, які годинами працюють надворі.
Під час доопрацювання потрібно вирішити кілька практичних питань. Рукавички мають бути легкими, не боятися вологи й не заважати рухам пальців.
Штучний інтелект шукає зниклих людей
Після вибуху, повені або землетрусу в мережі з’являються сотні фотографій і повідомлень. Люди публікують імена зниклих, описи одягу, відео з місця події та геолокації.
Перевірити весь цей масив вручну дуже складно. Саме тому українські розробники запропонували використовувати штучний інтелект для пошуку людей.
ШІ-система аналізує фотографії, порівнює обличчя та шукає збіги. Вона також може сортувати повідомлення за часом, місцем і ключовими словами.
Наприклад, родичі завантажують фото зниклої людини. Алгоритм порівнює його зі знімками з камер, соціальних мереж і повідомлень очевидців, після чого показує рятувальникам найбільш схожі результати.
Остаточне рішення все одно ухвалює людина. ШІ лише скорочує час на перевірку великої кількості даних.
Наземний робот для мін, розвідки й атаки
Єрмак Роговий із Шостки створив багатофункціонального робота для військових. Підліток працював над ним приблизно два роки.
Пристрій може шукати протипіхотні та протитанкові міни. Оператор керує ним дистанційно й не наближається до небезпечної ділянки.
Робот має модульну конструкцію. Залежно від обладнання його можна використовувати для розвідки, перевірки території або як наземний дрон для атаки на ворожу ціль.
Для створення прототипу Єрмак використовував доступні електронні компоненти. Це дозволило зробити модель дешевшою за великі промислові роботи.
Перед застосуванням у бойових умовах пристрій має пройти полігонні випробування. Потрібно перевірити дальність зв’язку, точність датчиків, прохідність і надійність керування.
Павербанк, який заряджає телефони та живить Starlink
У 15 років львів’янин Захар Щурко зібрав потужний павербанк для військових. На першу модель він витратив близько 16 тисяч гривень.
Ці гроші Захар разом із братом збирав на ноутбук і велосипед. Проте вирішив використати заощадження на зарядну станцію для фронту.
Один пристрій міг зарядити понад 15 телефонів. До нього також можна було підключати рації, освітлення, дрони та іншу техніку.
Потужності станції вистачало й для роботи Starlink. Це важливо на позиціях, де немає електромережі, але постійно потрібен зв’язок.
Звичайний кишеньковий павербанк не здатний живити супутниковий термінал. Для цього потрібен місткий акумулятор, стабільна напруга та відповідні роз’єми.
Захар продовжив збирати зарядні станції для військових. У нових моделях він посилював корпус, додавав захист від короткого замикання й можливість одночасно підключати кілька пристроїв.
Тренажер із LEGO для відновлення ноги
Чотирнадцятирічний Андріан Гордійчук із Клевані зібрав реабілітаційний тренажер із деталей LEGO. Робота над прототипом тривала приблизно два місяці.
Пристрій допомагає людині згинати й розгинати ногу. Такі повторювані рухи потрібні для відновлення м’язів, колінного суглоба та стопи.
У конструкції працюють три двигуни. Керує ними контролер Lego Hub.
Орієнтовна вартість такого LEGO-тренажера становить від 1,5 до 4 тисяч гривень. Професійне реабілітаційне обладнання може коштувати значно дорожче.
Прототип поки не є медичним приладом. Перед використанням із пацієнтами його мають перевірити лікарі, фізичні терапевти та інженери.
Андріан також планував створити більшу версію за допомогою 3D-друку. Її можна буде тестувати разом із фахівцями госпіталю ветеранів.
Лазерний сканер створює 3D-модель будівлі
Учень запорізького ліцею Даніл Арабаджи розробив лазерний 3D-сканер для архітекторів і будівельників.
Пристрій вимірює відстань до стін, колон, перекриттів та інших поверхонь. На основі цих даних програма створює цифрову модель приміщення або будівлі.
Звичайні обміри можуть тривати годинами. Потрібно вручну вимірювати стіни, висоту, дверні прорізи й відстань між об’єктами. Сканер збирає ці дані значно швидше.
Технологія може бути корисною під час обстеження пошкоджених будинків. Фахівець отримує точні розміри й менше часу проводить поруч із нестабільними стінами.
Цифрову модель можна використовувати під час реконструкції, ремонту або проєктування. Вона також допомагає зафіксувати стан історичних будівель.
Розробка Даніла отримала золоту нагороду на міжнародній виставці INOVA та спеціальний приз Romanian Inventor.
Камера перевіряє жести й показує помилки
Десятикласник Микита Теличко створив ШІ-платформу для вивчення жестової мови. Ідею підказала особиста історія. Молодший брат Микити користується слуховими апаратами.
Звичайний відеоурок показує жест, але не перевіряє, чи правильно учень його повторив. Система Микити розв’язує саме цю проблему.
Користувач стає перед камерою та показує жест. Програма розпізнає положення рук і пальців, порівнює рух зі зразком та повідомляє про помилки.
Для розробки школяр використав Python, систему комп’ютерного зору MediaPipe та базу жестів WLASL.
Перший прототип працює з американською жестовою мовою. Для неї є більше відкритих відео й навчальних матеріалів.
У майбутньому технологію можна адаптувати до української жестової мови. Така платформа стане корисною батькам, викладачам, волонтерам і всім, хто хоче навчитися спілкуватися жестами.
Від домашнього прототипу до реального виробництва
Робочий прототип є лише першим кроком. Навіть якщо робот рухається, сканер створює модель, а програма розпізнає жест, винахід ще не готовий до масового використання.
Медичне обладнання має пройти перевірку безпечності. Військові роботи тестують на полігонах. Програми зі штучним інтелектом перевіряють на помилки та захищають від витоку особистих даних.
Після тестів авторам потрібно знайти фінансування, запатентувати розробку та зібрати команду. Для запуску серійного виробництва потрібні інженери, програмісти, дизайнери й профільні експерти.
Проте навіть невеликий прототип уже може показати, чи працює ідея. Саме з такої моделі починалися ReTouch, робот-розмінувальник, павербанк для Starlink і LEGO-тренажер.
Українські школярі не просто вигадують технології майбутнього. Вони намагаються вже зараз зробити конкретну роботу безпечнішою, лікування доступнішим, а пошук людей швидшим.
