Улучшить работу колена в любом состоянии
Автоматизированный механизм подвижности коленного сустава, устройство для разработки коленного сустава, активный ортез — все это названия разработки студента кафедры световодной фотоники факультета инфокоммуникационных технологий Никиты Липовича и его команды. Она представляет собой пассивный ортез, знакомый многим людям, когда-либо травмирующих колено, а также активную часть, которая закрепляется поверх него на коленный сустав. По сути своей он близок к экзоскелетам, являясь их маленьким подвидом. Сам активный механический ортез состоит из шагового привода, отвечающего за создание крутящего момента, передающегося на разработанный привод, и контроллера с датчиками для алгоритма, принимающего решение о сгибании и разгибании. Стоимость разработки без учета затрат на маркетинг составит порядка 45−48 тысяч рублей. Прототип устройства команда доработает к августу. Уже сейчас готова часть, которая собирает информацию с секторов нажатия, расположенных на стопе, а также различных mems датчиков, создан образец привода, и сейчас он дорабатывается.
«В большинстве своем распространены пассивные ортезы, которые держат коленный сустав в одной плоскости, но не активизируют его, чтобы улучшить двигательные характеристики. Активный ортез с помощью привода автоматически сгибает или разгибает ногу под определенным углом, принимая решения автономно, что позволяет сделать полноценное реабилитационное устройство. Грубо говоря, пассивный ортез лишь держит ногу в определенном положении, а активный ускоряет процессы восстановления двигательной функции коленного сустава. Несмотря на то, что рынок активных ортезов пока небольшой, он постепенно начинает развиваться, и эти устройства будут востребованы большим количеством людей», — рассказывает Никита Липович.
На первых порах разработка студентов пригодится для реабилитации детей с проблемами опорно-двигательного аппарата, в частности, ребят с детским церебральным параличом — тех, у кого слабо развит мышечный корсет коленного сустава. Если удастся помочь этой аудитории больных, то разработчики займутся адаптацией устройства для применения в спортивной медицине, а также для реабилитации людей, переживших инсульт или попавших в аварию. К слову, разработка Никиты Липовича ведется в плотном взаимодействии с Научно-исследовательским детским ортопедическим институтом имени Г. И Турнера.
Резинотехнические изделия — малыми партиями: быстро, дешево, качественно
«Чтобы сделать любую резинку, даже простейшую — для волос, нужно изготовить металлическую пресс-форму. Типичная металлическая пресс-форма стоит очень дорого: ее цена начинается, грубо говоря, от 200 тысяч рублей. Вторая проблема — долгое время обработки металла для пресс-формы, что примерно занимает несколько месяцев. В общем, если кому-то нужны пять особенных резинок — например, мембран, необходимых для запорной арматуры, узлов герметизации или раздела сред, — придется заплатить очень много денег за каждую, — рассказывает про свой проект Get RTI магистрант кафедры лазерных технологий и лазерной техники Александр Демин. — Моя технология заключается в том, чтобы убрать металлические пресс-формы и заменить их на пресс-формы из термостойкого пластика. Такие формы обойдутся в 10 раз дешевле, а обрабатываться будут гораздо быстрее, чем металлические. В итоге, если нужна малая партия резинок до ста штук, их можно будет изготовить практически по себестоимости».
Однако на процедуре создания недорогой пресс-формы дело не заканчивается. Чтобы произвести все то же резиновое изделие, нужно нагреть материал до 150 градусов, чтобы каучук прошел процесс вулканизации. Обычный нагрев с применением пресса для пластиковой пресс-формы не подойдет, так как пластик обладает низкой теплопроводностью. В этом случае поможет помещение пресс-формы в специальный стенд (у разработчиков есть почти готовый прототип), который обжимает пресс-форму. Далее необходимо направить лазерное излучение на резиновую заготовку, чтобы добиться вулканизации. В настоящее время команда проекта занята подбором режимов облучения -они уже есть для определенных типов резин. Позже Александр Демин с коллегами планируют применить гомогенизатор для однородного энергетического распределения. Отметим, что аналогов разработки студентов Университета ИТМО в мире еще нет. Помимо этого, инновационная технология обладает массой преимуществ по сравнению с обычной вулканизацией в горячем прессе. Производитель, которые будет применять ее, существенно сэкономит средства на изготовлении пресс-форм, а также на энергии при проведении вулканизации.
«Эта технология окупится, по нашим подсчетам, менее чем за два года. Разработкой уже заинтересовалась компания „НИИРПИ“. Это наш ключевой партнер, который проводит испытания, а также может стать потенциальным инвестором», — добавил Александр Демин.
Laser Art&Science Structuring
Муса Нахушев, менеджер проекта GLA&SS, рассказал о новой технологии в области дифракционной оптики. С помощью нее можно модифицировать поверхность стекла и наносить на него изображения. Сейчас разработчики видят конечных потребителей среди научных групп, которые занимаются исследованиями или разработками, связанными с использованием лазеров. Технология подходит для расщепления лазерного пучка на контрольный и измерительный, а также для модификации излучения и повышения качества лазерной обработки.
«Научная группа в составе кафедры нашего инженерно-физического факультета придумала новый способ обработки стекла, изучая взаимодействие лазерного излучения со стеклом в инфракрасном диапазоне. Одним из условий эксперимента было присутствие в нем объекта, расположенного позади стекла и поглощающего излучение. В одном из опытов фигурировало черное тело с высоким коэффициентом поглощения для данной длины волны. В итоге сотрудники заметили следующий эффект: под воздействием лазерного излучения в поглотителе возникает плазменный факел, который, в свою очередь, воздействует на стекло и меняет его структуру, микрорельеф. Соответственно, при правильной подборке режимов стало возможным получать микрооптические элементы на стеклах. Сейчас ребята с помощью этой технологии могут делать дифракционные решетки, массивы микролинз и случайные фазовые пластины — все они используются для преобразования лазерного излучения в зависимости от своей конфигурации», — отметил Муса Нахушев, рассказывая о предыстории технологии.
По его словам, за время прохождения акселератора было создано программное обеспечение, которое позволяет использовать данную технологию на любом лазерном станке. Молодые люди создали базу данных и материалов, с которыми можно работать в рамках проекта, а также заложили в нее возможность загрузки расширений. Однако для эффективной работы необходимо создать плоттерную систему для развития технологии в сторону увеличения разрешения, чтобы расширить возможности получаемых структур.
Системы мониторинга транспортных средств
Проект представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для мониторинга различных характеристик транспортных средств. Он состоит из бортового компьютера, устанавливаемого на ТС, который прослеживает местонахождение машины. Помимо этого, важной частью системы является процессинговый центр, на который приходят данные с бортового оборудования. Он, в свою очередь, с помощью ряда математических алгоритмов, обрабатывает и выдает информацию о различных характеристиках движения, в частности, качестве вождения.
«С помощью нашей системы мы можем сказать, где, в каких местах и каким образом водитель ведет автомобиль, а также совместить эти данные с информацией о состоянии дорожного покрытия, которую можно получить с акселерометра. Мы можем связывать датчики топлива с расходом бензина на определенных участках дороги, но главной нашей целью является контроль качества вождения. Тем самым, мы можем предоставлять отчетность руководителям транспортных предприятий о работе их сотрудников», — рассказывает руководитель проекта Максим Савельев.
Как предполагают разработчики, система может заинтересовать как страховые компании, так и транспортные предприятия. Оборудование можно установить на машины потенциальных водителей и с помощью него делать выводы о том, бережет ли работник вверенное ему транспортное средство. При большом потенциальном рынке стоимость бортового оборудования сравнительно невысока — от 15 до 20 тысяч рублей. Кроме того, программное обеспечение, которое поможет отправлять отчеты о качестве езды тех же водителей общественного транспорта, будет продаваться отдельно. Как отмечает Максим Савельев, в настоящее время проект проходит этап тестирования — в частности, оборудование работает на нескольких автобусах петербургского ГУП «Пассажиравтотранс».
Все описанные проекты, созданные молодыми разработчиками, можно будет изучить, потрогать и использовать по назначению на Demo Day, который пройдет 17 июня. Вход свободен для всех зарегистрировавшихся гостей.
