Идея создать устройство, которое само закрывало и открывало бы окно, заведующему лабораторией мехатроники и робототехники Центра ассистивных технологий и технических средств реабилитации НовГУ Александру РАКУ пришла тогда, когда он устал от запаха табака и дыма, идущих в его квартиру от курящих жильцов с верхних и нижних этажей. Александр Александрович, человек неконфликтный, зато смекалистый, решил с проблемой бороться с помощью инженерного подхода.

Погода в доме

— В социальной сети «ВКонтакте» я провёл опрос о том, беспокоят ли людей курящие соседи и выхлопные газы автомобилей. И выяснилось, что моя идея не лишена смысла и активно поддерживается народом, — рассказывает Александр Рак. — В отличие от рекуператоров, которые нужно вставлять в стену, следить за их фильтрами, способ проветривания помещения с помощью автоматизированного доводчика представляется более простым.

К работе над проектом, стартовавшим в октябре прошлого года, подключился и молодой сотрудник лаборатории Никита СОСНИН. Перед исследователями стояла задача — придумать такую конструкцию, чтобы, реагируя через датчики на показатели влажности и температуры воздуха, выбросы СО2, шум, она автоматически приводила бы в действие механизм запирания окна.

По словам авторов проекта, разработка доводчика может найти применение в системе «умный дом», а также пользоваться спросом у людей пожилых, с ограниченными возможностями здоровья, кому сложно передвигаться, в том числе по собственному дому.

— Существующие аналоги требуют подключения к сети 220 Вольт, они не снабжены датчиками. Мы подготовили две версии доводчика: одну — для металлопластиковых окон, где требуется обеспечить герметичное примыкание створки к раме, другую — для деревянных. В первом случае устройство монтируется у стандартной ручки окна, при этом ею можно продолжать пользоваться, — поясняет Соснин.

Для потребителя устройство будет выглядеть в виде коробочки размером 10х15 см. Прототип доводчика уже изготовлен. Пластиковые детали для него были распечатаны на 3Д-принтере.

Эксплуатироваться доводчик может на металлопластиковых и деревянных окнах. Фото Анны МЕЛЬНИКОВОЙ

В планах у Рака и Соснина — протестировать свою конструкцию на одной из новгородских ферм. Заинтересованность поучаствовать в эксперименте выразил сельхозпроизводитель, которому предстоит работа по модернизации коровников.

— Мы рассматриваем возможность интегрировать механизм доводчика с системой голосового помощника, — говорят инженеры. — Хотим, чтобы управление производилось также через смартфон. Например, чтобы можно было задать программу, когда в определённые дневные часы в квартире устраивается микропроветривание, а в вечерние — предусмотрено полное закрытие окна.

Внутри колеса

Другой масштабный проект лаборатории — создание прототипа мотора-колеса с инновационной системой крепления и охлаждения магнитов. Разработкой вплотную занимается молодой учёный Тимофей АЛЕКСАНДРОВ.

Моторы-колёса, внутри которых располагаются двигатели, можно видеть на популярных нынче электросамокатах. Но их устройство кардинально отличается от того, что придумано новгородскими изобретателями. Как сообщил Александр Рак, их проект с мотором-колесом стал чем-то вроде отклика на другой новгородский проект 2015 года — создание инновационного инвалидного кресла:

— Моторы-колёса могут быть использованы на инвалидных колясках. К сожалению, в России серийное производство подобного вида портативных приводов не налажено. А то, что всё-таки выпускается, сделано буквально на коленке.

Новгородские учёные принципиально не хотят использовать комплектующие из-за рубежа для своего мотора-колеса. В настоящий момент, учитывая государственные задачи по импортозамещению, они прощупывают почву для сотрудничества с предприятиями Великого Новгорода.

— Наше ноу-хау заключается в высокой ремонтопригодности изделия, — делится идеями проекта Тимофей. — В китайских аналогах магниты в конструкции так закреплены, что если они выйдут из строя, то заменить их не получится. Придётся ломать весь привод. А у нас он будет легко восстанавливаться до работоспособного состояния. Мы используем магниты стандартных форм и размеров, которые можно приобрести в любом магазине.

Иными словами, каждый человек, даже тот, кто не обладает серьёзными навыками в ремонте техники, сам сможет починить колесо. В эпоху потребления, когда проще новую вещь купить, чем отремонтировать старую, разработка специалистов НовГУ выглядит довольно перспективной.

В конце 2020 года проект Тимофея Александрова выиграл 50 тысяч рублей в конкурсе акселератора «Технологии возможностей» Фонда президентских грантов.

Сейчас опытный образец мотора-колеса находится на этапе изготовления. Основные его элементы выполнены из пластмассы, впереди работа над созданием контроллеров — устройств для правильной подачи электрического тока. Разрабатывается система отвода тепла, смысл которой — сохранить рабочую температуру в зоне взаимодействия электромагнитов и постоянных магнитов ниже критического значения. Это позволит предотвратить размагничивание постоянных магнитов.

— Мы намерены, согласно нашей собственной дорожной карте, уже в октябре устроить презентацию мотора-колеса, которое будет оформлено в виде портативного привода для инвалидной коляски, — заявляет Александр Рак. — Следующая наша цель — найти технологических партнёров, которые помогут нам изготовить мотор-колесо для реальных нагрузок. В идеале его корпус должен быть алюминиевым.

Также Александр Рак отметил, что в будущем перед его командой встанет вопрос о сертификации разработки на медицинское изделие. Поэтому процесс тестирования инвалидной коляски на моторах-колёсах не обойдётся без участия Новгородской организации Всероссийского общества инвалидов. Разработчикам важно узнать мнение тех, кому их изобретение и предназначается.

МНЕНИЯ И КОММЕНТАРИИ

Мария ПЕТРОВА, заместитель директора «Новгородского центра развития инноваций и промышленности» министерства промышленности и торговли Новгородской области:

— Проекты лаборатории НовГУ были отобраны для участия в Международном фестивале детского и молодёжного научно-технического творчества «От винта!». В нынешнем году это ключевое мероприятие Министерства промышленности и торговли Российской Федерации прошло в конце марта в Краснодаре.

Для нашего региона подобные разработки очень важны, так как в дальнейшем они будут применимы в обычной жизни людьми с ограниченными возможностями здоровья. С этим связаны большая ответственность и сложность работ. Со своей стороны, область также поддерживает разработчиков — проект прототипа мотора-колеса с инновационной системой крепления и охлаждения магнитов уже получил на реализацию 500 тысяч рублей по программе «УМНИК» Фонда содействия инновациям.