Бъдещите инженери на България

Прототип на платка без кабели на отбора от Технологичното училище „Електронни системи“ към ТУ – София, електропроводима настилка, която се нагрява и не може да замръзне, дело на клуба по роботика в СУ „Панайот Волов“ – Шумен, и система за поливане, работеща с изкуствен интелект, разработена от възпитаници на ПГ по електротехника във Варна, са иновативните ученически проекти, заели съответно първо, второ и трето място в националния конкурс „Бъдещите инженери на България“.

Той се проведе за първи път по време на тазгодишното издание на Robotics Strategy Forum с домакин „София Тех парк“. Организатори на Конкурса са Професионалната асоциация по роботика, автоматизация и иновации (PARAi), Студентският клуб по роботика към ТУ – София (RoboClub.bg), и Техническият университет – София.

„Идеята ни е да съберем на едно място тази ниша, която след време ще достигне професионално ниво“, казва за ‚Аз-буки“ председателят на клуб „Роботика“ към Техническия университет в София Денис Исметов.

Кои са топ три на бъдещите инженери на България, решава комисия, съставена от представители на бизнеса и на научните среди. При избора на победителите журито проследява тип на разработката – дали е напълно нова, иновативна или подобрена; дали е направена ръчно, какви функционалности притежава, дали е по актуална тема, решава ли конкретен проблем и какъв е той. Представянето на проекта също е важно.

„Меките умения са много важни и такъв тип инициативи са подходящи за усъвършенстването им. Те са идеална сцена да започнеш да работиш върху тях“, казва още Исметов.

За победителите освен купи и възможност да популяризират проектите си, има и парични награди.

Те се предоставят под формата на ваучери, като екипите след това ще могат да закупят материали, с които да развият проекта си или да започнат нов. Първото място носи ваучер в размер на 400 лв., второто – на 300 лв., а третото – на 200 лв.

Студентът допълва, че идеята на форума е да поканят представители на бизнеса и училищата на едно място, които да създадат контакти. „От едната страна на залата имаме бизнеса, а от другата – бъдещите специалисти. Така по-младите виждат каква е следващата стъпка от развитието им“, допълва Исметов.

Ясен, Борислав, Валери, Симеон и Емил от отбор „Не се чете“ (NeSeChete) от Технологичното училище „Електронни системи“, участват с проекта Cable Undefined. Те представят прототип на платка без кабели. Всички действия се извършват чрез уебинтерфейс, на който се правят всички връзки. Има и вграден изкуствен интелект, който дава насоки при проблем. Например, ако се направи връзка, която не е добра.

Туесарите намират решение и на проблема с изгарянето на компютрите и техните компоненти. То ще може да се предотврати чрез изпращане на сигнал до микроконтролера.

В момента всичко протича локално на компютъра на учениците, но те вече имат планове идеята им да бъде достъпна до всички потребители. Cable Undefined би бил полезен и за останалите ученици. Те биха могли да работят по свой проект с помощта на учителите си от разстояние. Младежите искат да се насочат и към професионалисти, като автоматизират процеса.

Отборът започва работа по проекта през октомври 2023 г., а през април 2024 г. са избрани сред петте спонсорирани от тазгодишния конкурс на РARA Robotics Incubator. За 4 – 5 месеца младежите успяват да реализират големия прототип, който представят по време на Форума. Екипът печели тазгодишния конкурс и получава 5000 лева.

Три проекта представят ученици от клуба по роботика Power Vortex в СУ „Панайот Волов“ – Шумен, който развива своята дейност от 8 години.

„В клуба обичаме да решаваме проблеми в обществото и различни задачи, които да подобряват света около нас. Виждайки реализация на проектите си, учениците чувстват удовлетворение“, обяснява менторът на клуба Мария Желязкова. И допълва, че това повишава и мотивация им да учат, тъй като всеки проект изисква умения по математика, физика, химия, технологии.

Проектът, който носи на екипа второто място на националния конкурс „Бъдещите инженери на България“, е „Без замръзване“. Той решава проблема със заледяването на улиците. Учениците правят електропроводима настилка, която се нагрява и не може да замръзне. За направата ѝ се добавят 20% електропроводими материали (метални стружки и графит). Специален сензор проверява градусите. Ако те паднат под 3, започва затопляне на настилката. Необходимото електричество може да бъде осигурено с помощта на соларни панели. Авторите на проекта уверяват, че той е безопасен и няма опасност от токов удар.

Младежите предлагат с проекта AlcoSniff и решение на проблема с употребили алкохол шофьори. С подръчни материали учениците създават дрегер под формата на картонена кутия, която може да се пренася навсякъде.

Третият проект – SSPV (smart socks power vortex) е насочен към възрастни с мозъчни заболявания. Учениците правят „умни“ чорапи, благодарение на които хората с деменция могат да бъдат проследявани, ако се загубят. Избират чорапи, защото възрастните могат да изхвърлят всичко, но не и тях.

Младежите се връщат към българските традиции и сами изплитат чорапите с помощта на местно читалище и друг свой преподавател. На тях поставят джобчeта, в които се слага устройство (GPS или GPRS). „Посредством приложение можем да определим къде се намира човекът, който носи чорапите“, обяснява Желязкова. Добавят и шевица за късмет и здраве.

Луиз Мартинова влиза в клуба в IV клас, защото ѝ се струва интересно. Тя е част от него вече 6 години.

„С годините разбрах, че не просто правим роботи, а и помагаме на обществото“, казва тя.

Любими са ѝ проектите за соларен панел, който е напълно рециклируем, и умните чорапи, с които могат да помогнат на семейства на възрастни с проблеми.

След демонстрации на роботи, направени от клуба, Синем Хюсеин решава да се включи в него. Нейният любим проект е този, който би решил проблема със заледяването.

Система за поливане изработват учениците Теодор Тодоров и Виктор Янев от ПГ по електротехника във Варна. Момчетата, които завоюват трето място в Конкурса, нямат допълнителни часове за училище в сферата и са напълно самоуки. Целта им е поливната система да бъде лесна за употреба от възрастни хора, на които вече им е трудно да поливат. Удобна и за хора, които ще я прилагат в голяма вила. Учениците искат да предложат не само лесна за употреба, но и бърза и евтина система, която да е лесна за инсталиране.

„Разликата между нашата система за поливане и останалите, които се разработват, е, че на база данните, които използваме, изкуствен интелект преценява дали е влажно и трябва ли да вали“, обясняват младежите.

За целта те използват сензори за влага и за температура и спрямо тях системата преценява дали трябва да се полива, или не. Въвеждат различни настройки спрямо различните растения и количеството вода, с което трябва да се полива всяко от тях.

Самата система се захранва със слънчеви панели. Така при идеално слънце няма нужда от батерии. В момента разработват собствен софтуер, съвместно с фирмата, която им помага. Той ще даде възможност в реално време от разстояние да може да се следи има ли нужда от поливане. Така на телефона човек ще знае какво се случва в цялата му вила.

Клубът по роботика към ТУ – София, връчва и три специални награди. Първата е за Даниел Иванов и Денис Махмуд от Професионалната техническа гимназия в Бургас, които представят проект за модернизиране на селските домове.

„Живея на село и повечето техники не са модерни, както в градовете. Измислил съм вариант с обикновена платка ESP 32 чрез програмиране и код да се включват и изключват електродомакински уреди и до 39 крушки. Всичко е направено за улеснение на всекидневните дейности чрез автоматизация на дома“, обяснява Даниел.

Така всеки може да провери дали не е забравил включена ютията или светната крушка от всеки край на страната и света. Може да се създаде и камера за наблюдение за по-голяма сигурност.

За проекта от специалност „Мебелно производство“ правят и макет на българското село със скандинавски мъх и екологични материали. А в училище има цяло село с иновации.

Най-малкият участник в Конкурса – четвъртокласникът Михаил Марков от ЧСУ „Дружба“ – София, също печели специална награда от студентския клуб.

Той създава роборъка от лего за тестване с мобилен телефон. Програмира я на scratch. Работи няколко седмици по робота, а по програмата – само няколко дни. Ученикът добавя и резистор, за да може да се имитира човешкият показалец.

Третата специална награда отива при възпитаник на ПГ „Васил Левски“ – Ямбол, за разработената от него автоматизирана система за сортиране на цветни обекти, базирана на платформата „Ардуино“. Основните компоненти на системата включват сензори за разпознаване на цвят, роботизирана ръка и поточна лента. Сензорите идентифицират цвета на кубчетата, които се движат по поточната лента, и предават тази информация на роботизираната ръка. Ръката хваща кубчетата и ги поставя в съответните цветни кофички за рециклиране. Системата е предназначена за сортиране на кубчета в три цвята: син, зелен и червен. Проектът демонстрира практическото приложение на „Ардуино“ в автоматизацията и сортирането, както и значението на рециклирането и екологичната отговорност.

Сред проектите, представени в рамките на Форума, е и Helios systems. Той е дело на Михаил и Данаил – ръководители на клуба по роботика в Софийската математическа гимназия. Те разработват оптимизиран соларен панел. За целта предлагат решения на три проблема, които откриват.

Първият е свързан с факта, че соларните панели не получават максимално количество светлина през цялото време, тъй като слънцето се премества и лъчите му падат под различен ъгъл. А това се отразява на тока, който се генерира. За соларните панели най-оптимално е лъчите да падат под ъгъл 90 градуса, затова разработеният от тях се върти като слънчоглед към Слънцето и лъчите падат под възможно най-добрия ъгъл. Учениците от СМГ включват и системи за охлаждане при достигане на оптимална температура на работа и за почистване. Така отново се повишава ефективността на слънчевия панел.

Зрелостникът Калоян от Американския колеж участва с проекта „Пчеличка“, който разработва съвместно с вече завършил ученик. Това е автономен дрон за опрашване на растения в затворени пространства – оранжерии или вертикални ферми. Основните култури, с които искат да се занимават, са домати и тиквички, които искат контактно опрашване.

„Дронът може да излита без контрол от човешки оператор. Той намира цветчето с компютърното си зрение, събира прашец с хоботче и след това каца обратно“, обяснява механизма ученикът.

Механизмът на дрона е направен така, че да се адаптира към цветята и така те не се нараняват в процеса на опрашване. С хобота се минава много деликатно по цветчетата и само се събира прашецът.

Във Форума се включат и още представители на клуба по роботика към Американския колеж. Те демонстрират няколко робота. С най-големия се представят на състезанието First roboticts competition, както и с няколко малки – Шаро, който е куче робот, и друг, който балансира на две колела. Отборът им е от 25 души, като всеки работи в сфера, в която е най-силен. Младежите ще участват и на следващото състезание в Истанбул, като разчитат на спонсори, за да покрият таксите за участие и частите на робота.

Кой конструира най-добрите радиоуправляеми роботи

В рамките на Форума талантливи младежи получават възможност да покажат и своите робоумения пред широката публика. Учениците, записали се за участие в състезанието „Роборали – уравляеми“, конструират радиоуправляем роботи. С тях в рамките на надпреварата показват уменията си да преминават по затворено трасе с препятствия.

За конструирането на роботите участниците следват изисквания, посочени в регламента на състезанието. Затова преди надпреварата всеки от тях е тестван за килограми, височина, дължина. Това са изисквания, с които младите творци трябва да се съобразят.

„Много често, когато станат специалисти, те ще се сблъскват постоянно с различни рамки. Идеята ни е от малки да поставим тези неща под формата на игра“, посочва председателят на клуба „Роботика“ към Техническия университет в София Денис Исметов.

Трите най-бързи робота заемат призовите места. На първо място се класира роботът PGE Racing, дело на отбора от Професионалната гимназия по електротехника във Варна. То им носи и ваучер от 200 лв. Втори се класира роботът „МЕХАНО 1“ на  Професионалната гимназия по механоелектротехника и електроника в Бургас. Представители на гимназията завоюват и третото място с робота „МЕХАНО“. Второто място носи ваучер от 100 лв., а третото – 70 лв.

Студентският клуб към ТУ – София 

„Имаме 23-годишна история“, казва гордо пред „Аз-буки“ председателят на Студентския клуб „Роботика“ към ТУ – София, Денис Исметов. Обяснява, че дейността им започва като катедрен клуб към Факултета по автоматика, след това преминава към самия факултет, после към Университета, а към днешна дата има членове и от други университети в столицата. И до днес емблемата на клуба са Дните на роботиката, които организира.

Александра Стефанова е част от клуба от около година. Споделя, че се занимават в различни направления в сферата на роботиката. Има програмисти, чертожници, конструктори. Правят и 3D проектиране, благодарение на което изработват повечето части, които използват в роботите си. Сред разработките, които представиха на гостите на форума, са за следене на линия, робот паяк, който е с интерактивна цел и се движи на четири крака, робот с очи, които следят движение с камера.

„В нашия клуб всеки член намира начин да приложи знанията и уменията си в разнообразни сфери. Можем да се похвалим, че доста от идеите си по-нататък реализираме в истински роботи“, казва Стефанова.

Съветът ѝ към младежите е да дерзаят и да бъдат смели, да преследват идеите си и да се стараят да ги развиват.

Свързани статии:

„Лаборатория за слава“ се завръща Учител създаде логото за влизане на България в Еврозоната Ученик от Русе печели финалите на „Младежки дебати“ в Берлин Злато за отбора на ПГТЕ „Хенри Форд“ от Световното за водородни автомобили