Ученый ПГТУ Константин Семенов разрабатывает гибкий робот-манипулятор, который способен серьезно облегчить труд человека. Проект талантливого йошкаролинца уже замечен коллегами-учеными, фермерами, а сам исследователь отмечен Правительством Марий Эл. Он является лауреатом государственной премии имени Олыка Ипая в области науки, техники и производства и победителем конкурса грантов Главы республики для молодых ученых в рамках программы «Молодежь Марий Эл» – 2025.
Созревали яблони и груши
– Сегодня, как мы знаем, сельхозпроизводители зачастую сталкиваются с нехваткой рабочих рук, людей, кто бы мог выполнять сезонные работы. Обрабатывать посевы, плодовые деревья, собирать урожай. Необходимы средства механизации и автоматизации, – рассказывает Константин Семенов. – Одна из идей заключается в разработке роботизированных систем, которые могли бы самостоятельно выполнять эти операции, в нашем случае – обрабатывать кроны плодовых деревьев в промышленных масштабах. Создание робота-манипулятора направлено на решение этой задачи.
Проектом предусмотрена установка гибкого манипулятора на подвижную платформу, которая ездит вдоль рядов плодовых деревьев. Предполагается, что это могут яблони, груши, сливы. Манипулятор управляется дистанционно, без физического участия человека.
Робот автоматически поднимается на нужную высоту, используя систему сканирования, определяет расположение веток и выбирает траекторию движения. «Рукой», состоящей из гибкого набора звеньев, обрабатывает стволовую зону, крону дерева или собирает плоды. Либо находит дефекты, повреждения и передает информацию. И далее шаг за шагом.
Экспериментальный образец
Манипулятор, по словам Константина Семенова, сейчас находится на стадии разработки 3D-модели. Планируется сборка установки. На средства гранта приобретены приводные элементы, подшипники, крепёжные детали. Впереди – монтаж силовой части и экспериментальные исследования. Их ученый рассчитывает провести летом.
– Задача – сделать установку полностью работоспособной, чтобы она функционировала, управлялась через компьютер, чтобы ее можно было вывезти в поле и опробовать, – говорит специалист.
Макетные образцы, прототипы робота-манипулятора с подобным функционалом, по словам ученого активно разрабатываются за рубежом. Свой проект Семенов уже представлял отечественным фермерам в разных регионах, получил положительные отзывы и увидел заинтересованность в продукте.
Вместе со студентами
Константин Семенов – кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации машин и оборудования Института механики и машиностроения ПГТУ. Эксперт в области 3D-моделирования и цифровых технологий в промышленности.
Йошкаролинцу 35 лет. Увлечен техникой. Будучи студентом, награждался почетным знаком «Юность и надежда вуза», с разработкой лесного манипулятора с автоматизированной системой управления побеждал в программе «УМНИК» Фонда содействию развития малых форм предприятий в научно-технической сфере. Признавался лучшим научным руководителем университета. Является автором научных публикаций и патентных изобретений.
Научными разработками Константин Семенов занимается, в том числе со студентами и аспирантами. Один из таких совместных проектов представлен в лаборатории ПГТУ – многофункциональный легкий робот-манипулятор промышленного типа на основе 3D-печати. Он позволяет автоматизировать простой монотонный процесс. Например, умеет расфасовывать продукцию в коробки. В будущем робота «научат» производить сварочные работы.
Особенность этого образца в том, что смоделирован он с нуля. На рынке, по словам преподавателя, такой манипулятор стоит от 300 тысяч рублей, а себестоимость изготовления данного робота – 32 тысячи рублей.
Приоритет – наука
Одно из смежных направлений практической деятельности Константина Семенова – трехмерное моделирование. С 3D-печатью преподаватель знакомит студентов и даже школьников.
– Мы активно приглашаем детей, в том числе младших классов, в нашу лабораторию, – говорит молодой ученый. – Рассказываем и показываем возможности 3D-печати, распечатываем с ребятами игрушки, детали.
Так, один из учеников преподавателя изготавливает защитные конструкции для фар старого внедорожника, который восстанавливает в гараже у родителей. Другой создает полноразмерный патрубок в систему подачи воздуха автомобиля. Третьи учатся проектировать и печатать игрушечные модели. Сотрудничает лаборатория с региональным отделением Народного фронта: печатает детали для квадрокоптеров в зону СВО – плечи, хвостовики, крестики.
Однако в приоритете для ученого остается наука.
– Считаю, что заниматься разработкой машин, механизмов – это такое же творчество, как написание картин художниками и романов писателями. На первый взгляд – очень сложно. И действительно, когда проектируешь, сначала, бывает, даже не понимаешь, как это будет работать. Но проработав тему, изучив, какие можно применить машины, оборудование, понимаешь: все не так сложно. Главное – заниматься делом увлеченно, – говорит изобретатель.
Ранее профессор из Марий Эл стала заслуженным работником высшей школы РФ.
Фото Андрея Антонова/"Марийская правда".
