Задание 1. Технологии аддитивного производства являются прорывным технологиями; позволят перейти от массового производства к индивидуально- массовому производству, а также к поддержке нового рынка – рынка «Интернет вещей». Данное утверждение основано на неоспоримом достоинстве аддитивных технологий – возможности изготовления готового изделия в короткие сроки с учетом индивидуальности потребителя. Предложите в своем проекте решение, демонстрирующее какие товары, выпускаемые сейчас массово для бытовых нужд без учета индивидуализации потребителя, а) могут быть изготовлены с применением существующих Технологий Аддитивного производства; б) могут быть изготовлены в будущем при возникновении новых технологий аддитивного производства.
Задание 2. Наиболее распространенная аддитивная технология (FDM, FFF, SDM) основана на экструдировании твердого термопластика (АБС либо ПЛА) и последующем формировании тонкого слоя. В исходном состоянии термопластик твердый; в процессе экструзии пластик проходит через печатающую головку внутри которой разогревается до температуры от 200 до 300 °С. Печатающая головка представляет собой сложную техническую систему, включающую:
1) систему нагрева пластика,
2) систему охлаждения,
3) систему подачи,
4) систему контроля температуры пластика,
5) питатель (полость внутри печатающей головки, в которой происходит плавление исходного материала и его накапливание перед фильерой из которой расплавленный материал попадает на рабочую платформу 3Д-принтера. В зависимости от типа экструдируемого пластика в конструкции печатающей головки изменяется конструкция питателя и системы подачи материала. Предложите свое оригинальное решение для системы подачи и конструкции печатающей головки в целом для 3Д-печати резиноподобным пластиком. Особое условие: 3Д-печать резиноподобным пластиком должна быть выполнена с высокой скоростью порядка 60 мм/с; точность 3Д-печати резиноподобным пластиком должна обеспечивать толщиномеры до 0.15 мм).
Тема: IT – технологии
Задание 1. Ежегодно в мире выходят из эксплуатации сотни миллионов смартфонов, что создает ощутимую угрозу экологической ситуации из-за наличия в них компонентов с опасными или вредными материалами. В связи с этим актуальной технической задачей является вторичное использование смартфонов или их компонентов для других сфер применения (кроме мобильной связи). Предложите технический проект вторичного использования стандартного смартфона или его отдельных компонентов (видеокамера, процессор, аккумулятор, датчики и пр.) для любой иной сферы применения. В состав проекта включите описание идеи применения, схемы и материалы изделий (комплексов), которые можно создать на основе смартфона или его компонентов, перечень необходимого дополнительного оборудования или материалов. Проведите анализ экономической эффективности предлагаемой идеи. Представьте ваши идеи в виде презентации.
Задание 2. В условиях современных мегаполисов городской шум является серьезной проблемой экологии и может вызвать острые и хронические заболевания человека. Причинами городского шума выступают как техногенные факторы, так и некоторые природные явления. Важной задачей является построение карты «шумового загрязнения» города. Разработайте мобильное приложение для смартфона под управлением Android или iOS для анализа «шумового загрязнения» города. В приложении необходимо использовать любую картографическую основу с отображением на ней дополнительной информации об уровне шума в конкретный момент времени и среднем уровне шума в данной точке. Для определения уровня шума мобильное приложение должно использовать встроенный динамик мобильного устройства. Проведите замеры уровня шума в вашем городе (не менее 10 точек). Представьте результаты в виде описания мобильного приложения (со скриншотами и исходным кодом) и в виде презентации результатов измерений.
Задание 3. Большую популярность в последние годы набирают устройства для автоматической уборки в помещениях, известные как «роботы-пылесосы». Многие производители предлагают свои алгоритмы движения «робота-пылесоса», однако, многие из алгоритмов имеют существенные недостатки. Проведите анализ недостатков типовых алгоритмов работы «робота- пылесоса» и предложите свой метод и алгоритм его работы для снижения времени уборки пространства. Представьте ваши идеи в виде презентации.
Задание 4. Незаконные свалки мусора являются серьезной угрозой для природных ресурсов нашей планеты. Геймификация процесса поиска и уборки мусора может выступить стимулирующим фактором для многих молодых людей. Предложите идею, концепцию и дизайн мобильного приложения для массовой уборки территории с игровыми и социальными элементами. Главная цель - сделать процесс поиска и уборки мусора более интерактивным, игровым, в форме взаимодействия с другими игроками. Поощряется использование элементов дополненной реальности. При возможности разработайте прототип такого мобильного приложения для смартфона под управлением Android или iOS.
Тема: Экология
Задание 1. На сегодняшний день остро стоит проблема загрязнения Мирового океана бытовыми отходами, в частности катастрофическое положение дел в отношении загрязнения вод пластиком. В русскоязычной Wikipedia эта тема раскрывается в статье «Большое тихоокеанское мусорное пятно». Есть различные организации, разрабатывающие методики по очистке вод от загрязнений пластиком:
illustratedcuriosity.com/environment/environment-environmental-technology/tvboyan-slat-how-the-oceans-can-clean-themselves/ theoceancleanup.com/ choiz.me/post/8921939 www.castlellc.co/new-ocean-trash-collector/
В том числе есть концепции, основанные на использовании автономных необитаемых плавающих аппаратах (АНПА). Они заряжают аккумуляторы с помощью солнечных батарей, либо используют силу течения. Процесс сборки мусора может быть организован по-разному, могут использоваться траловые сети, растягиваться плавучие барьеры для сбора мусора. Затем собранный мусор может спрессовываться непосредственно на борту АНПА, либо транспортироваться до станции утилизации в траловой сети. Задача - придумать новые концепции сборки/переработки пластика в море, спроектировать/разработать АНПА, решающий данную проблему.
Задание 2. Необходимо обнаружить/локализовать мусор, лежащий на дне внутренних водоемов, морских прибрежных зон с помощью гидролокаторов. На данный момент создан программный прототип (скрипт на языке Python) для обнаружения затонувших покрышек по данным с ГБО. Задача - придумать спроектировать/разработать автономный необитаемый плавающий аппарат (АНПА), оснащенный гидроакустическим комплексом, решающий вопрос обнаружения мусора на дне.