Шестиклассники Константин Антропов, Артём Безкоровайный и Тимофей Курочкин разработали «умную» сеялку и представили её на конкурсе «Инженерные кадры России» в Челябинске. Здесь они стали абсолютными чемпионами страны.
Наставник ребят, педагог дополнительного образования центра цифрового развития детей «IT‑Куб. Барнаул» Екатерина Пузырная рассказала, что регион присоединился к этому конкурсу три года назад.
«В первый год мы только наблюдали за работой других команд, изучая их опыт, а в прошлом учебном году решились на первый серьёзный шаг — создание прототипа сеялки. Изначально модель была собрана из деталей Lego. Однако быстро выявились проблемы: материалы проваливались через отверстия, а громоздкая конструкция оказалась недостаточно маневренной и медленной в работе. Несмотря на то, что на региональном этапе конкурса мы не смогли пройти дальше, этот опыт стал отличной отправной точкой. Мы перешли к более сложной работе с 3D‑моделированием, где самостоятельно создавали модели деталей сеялки, которые затем печатали на 3D‑принтере. Особое внимание уделили модернизации системы управления. Добавив электронный контроллер Arduino и датчики для мониторинга окружающей среды, получилось существенно улучшить функциональность устройства», — отметила Екатерина Пузырная.
Помощь аграриям
Выбор темы для проекта был неслучайным. Ведь Алтайский край — регион с развитым аграрным сектором, и разработчики стремились создать инновационное решение, которое было бы полезным и востребованным в сельском хозяйстве.
— Нашим партнёром стал Алтайский кластер аграрного машиностроения, заключили соглашение с директором Андреем Смышляевым. Он и предоставил нам техническое задание на разработку умной сеялки, — дополнила педагог.
По техническому заданию требовалось создать устройство, отвечающее современным требованиям аграрного машиностроения. Разработчики сделали автономную сеялку с датчиками контроля запаса семян и системой обнаружения препятствий — это позволяет ей безопасно работать в полевых условиях. Сеялка адаптируется к разным условиям эксплуатации. Тестирование опытных образцов позволило отработать ключевые элементы конструкции. Теперь проект готовы масштабировать, улучшив моторы и датчики.
В отличие от существующих промышленных сеялок прицепного типа, эта машина полностью автономна: все функции интегрированы в единый механизм. Двигается благодаря двум DC‑двигателям, поворот происходит за счёт разности скоростей колёс. Навигация по маршруту обеспечивается энкодерами, встроенными в двигатели. Движение и работа датчиков запрограммированы с помощью языка С++.
Внутри сеялки — двухсекционный бункер: в одной части хранят посадочный материал (например, гречку), в другой — удобрения (в качестве гранулированных добавок использовали пшено). Гусеничный ход обеспечивает проходимость по неровной поверхности, а высевающий аппарат, работающий по принципу мельницы, за счёт зубчатого механизма равномерно и точно распределяет зёрна.
Сплочённая команда
Артём Безкоровайный был в первоначальной команде ребят, которые пытались собрать сеялку из LEGO. Тогда работа над проектом приостановилась, и через некоторое время Артём с наставником сформировали новую команду, в неё вошли Константин Антропов и Тимофей Курочкин.
Ребята распределили задачи по интересам и выстроили командную работу. Тимофей наладил гидравлику сошников, обеспечил чёткий и плавный подъём и опускание механизма для создания борозд. Константин моделировал раму и заправочную станцию, а Артём объединял все детали в единую конструкцию, также отвечал за электронику и программирование.
В мае подростки представили свой проект в финале конкурса. Демонстрация включала четыре ключевых элемента.
— Сначала презентовали паспорт проекта — тщательно составленную документацию за год работы, где были описаны все наши опыты, программы и чертежи. Затем ребята защищали проект перед жюри, рассказывая о сеялке и её особенностях. Следующим этапом стала демонстрация работы модели на специально подготовленном поле размером 3×3 метра. Показали, как сеялка движется, опускает сошники, высевает семена и определяет препятствия. Четвёртым критерием оценки была сложность модели. Мы представили полностью самостоятельную разработку, в отличие от конкурентов, использовавших готовые конструкторы, — сообщила Екатерина Пузырная.
Во время презентации на конкурсе не обошлось без технических проблем: сгорела главная плата, были помехи с Bluetooth‑соединением. Однако команда быстро устранила все неполадки. Члены жюри отметили их достижения и дали рекомендации по дальнейшему усовершенствованию модели.
Любить своё дело
Артём Безкоровайный уже шесть лет занимается в центре цифрового развития детей «IT‑Куб. Барнаул».
— С детства увлекался сборкой различных механизмов и конструкций, и это увлечение переросло в серьёзный интерес к робототехнике, — поделился юный разработчик.
По словам Артёма, работа над проектом длилась около двух лет. Самым сложным этапом оказалась разработка механизма высева: команда протестировала около пяти вариантов, прежде чем нашла подходящее решение.
«Работа над проектом началась с глубокого изучения существующих сеялок. Мы постоянно отслеживали новинки на рынке сельскохозяйственной техники и знакомились с различными решениями. Это помогло понять, какие проблемы существуют и как можно улучшить действующие модели», — подчеркнул начинающий инженер.
Как отметил Артём, особенно полезным стало посещение одного из барнаульских предприятий, где они смогли увидеть работу сельскохозяйственной техники изнутри. Им рассказали о существующих проблемах и пожеланиях по модернизации. Это помогло лучше понять технические требования и задачи, которые нужно было решить в проекте.
— Отдельно хочу рассказать о помощи моего папы Виталия. Он оказал неоценимую поддержку перед финалом конкурса. Мы вместе много времени проводили за разработкой программного обеспечения и обсуждением технических деталей. Отец, будучи профессиональным программистом, помогал находить оптимальные решения. Именно его поддержка и наставничество помогли довести проект до победы. Равняюсь на него в профессиональной сфере. В целом дома много обсуждали проект, — подытожил Артём.
Справка
227 команд из 58 регионов России и трёх стран соревновались в финале Всероссийского профориентационного технологического конкурса «Инженерные кадры России». Барнаульская команда с проектом сеялки победила в категории «ИКаР-ПРОФИ-АГРОТЕХ».
