Fab Lab по-томски, или
Как работает кружок «умелые руки» XXI века

Центр молодежного инновационного творчества (сокращенно ЦМИТ) — самое молодое подразделение межвузовского студенческого бизнес-инкубатора «Дружба» ТУСУР.

Открылся он чуть больше года назад и сегодня выполняет функции центра прототипирования, проще говоря, мастерской. Студенты приходят сюда воплощать свои проекты в натуре, для этого здесь есть все необходимое оборудование.

Центр

Основой для создания центра послужила модель производственной лаборатории Fab Lab, разработанная Нилом Гершенфельдом из Массачусетского технологического института. На сегодняшний день сетью таких лабораторий оплетен весь мир. Несколько десятков учреждений действуют и в российских регионах — в нашей стране их называют центрами молодежного инновационного творчества. Открытию ЦМИТов содействуют фонд Бортника, Ассоциация Инновационных Регионов России (АИРР) и Минэкономразвития.

Около двух лет назад при поддержке областной администрации два томских ЦМИТа (второй действует в главном корпусе ТУСУРа) получили от этих структур субсидию в 14,5 миллионов рублей. Эти средства были вложены в закупку оборудования, расходных материалов и подготовку помещений.

В бизнес-инкубаторе под центр молодежного инновационного творчества выделены две просторных комнаты — в сумме около 80 квадратных метров. Массивные станки здесь соседствуют с простейшими инструментами наподобие молотка или плоскогубцев, много компьютеров, и буквально на каждом шагу — продукция местной «технарской кухни»: изделия и детали из дерева или пластика, любопытные механизмы разной степени готовности:

 

Юрий Васильев

Директор ЦМИТ «Дружба»«Миссия ЦМИТа — всеми доступными способами нести техническое творчество в массы. Потому и работаем мы не только со студентами, но и со школьниками. Достаточно сказать, что два года назад, когда мы собирали информацию для подачи документов на конкурс, в нашем городе работало лишь девять кружков технического творчества. И это на 50 тысяч школьников. Основной принцип нашей работы — полная открытость для всех. Прийти к нам с каким-то проектом и бесплатно воспользоваться нашим оборудованием может любой школьник или студент вне зависимости от того, в каком вузе он учится. Иногда бывает, люди приходят к нам в буквальном смысле слова с улицы и, работая над своими проектами, какое-то время здесь едва ли не живут».

 

Магистр факультета инновационных технологий ТУСУРа Антон Скуденков — один из «жителей» ЦМИТа:

Он работает над проектом под названием «гексокоптер» — с виду агрегат похож на летающую тарелку, которую держат в воздухе шесть винтов. Отсюда и название — «гексо», что в переводе с латыни означает «шесть».

 

Антон Скуденков

«Этот проект начинался как учебный, но мы не исключаем, что в конечном итоге разработка может вырасти в бизнес. Летательный аппарат оснащен автономной системой управления и способен развивать скорость до 100 километров в час. По нашим подсчетам, у него может быть порядка сорока способов применения. Например, патрулирование улиц, курьерская доставка бумаг или исследовательские работы на больших высотах. Большая часть деталей для беспилотника были изготовлены на местном оборудовании. Что-то на лазерных и фрезерных станках, что-то — на 3D принтере. Придти и поработать в центре можно практически в любое время».

 

Школа

Формально директор ЦМИТа Юрий Васильев — его единственный штатный сотрудник:

На практике же те, кто приходят сюда трудиться над долгосрочными проектами, образуют своего рода коллективный разум центра: здесь принято делиться опытом, подсказывать тем, кто чего-то не умеет.

Сейчас, например, над своим проектом в ЦМИТ работает восьмиклассник, который раньше занимался в авиамодельном кружке. В центр он пришел уже со своими наработками. Его цель — смастерить робота телеприсутствия, который помогал бы людям с ограниченными возможностями в учебе. Этот робот всегда находится на уроках в школе или в ВУЗе на «парах», а его хозяин может присутствовать на занятиях виртуально.

— Парень хотел, чтобы каждый модуль робота работал отдельно. Это давало ряд преимуществ, но в то же время требовало для каждого модуля отдельного пульта управления, а это неудобно, — рассказывает Юрий Васильев. — Он никак не мог обойти эту проблему. Мы с ребятами поработали и предложили несколько альтернативных путей. Сейчас юный изобретатель продвигается дальше.

Для школьников, у которых вообще нет никакого технического опыта, в центре есть специальный курс — «Школа цифровых технологий». Это трехмесячный цикл групповых занятий, ориентированный на школьников от 12 лет и старше. В роли наставников выступают студенты, аспиранты и преподаватели ТУСУРа. Численность группы — до 12 человек, к выпуску они приходят с базовыми знаниями в области робототехники.

Школа цифровых технологий включает в себя пять тематических блоков. Первый посвящен работе с ручным инструментом. Два-три занятия ведущие курса отводят на то, чтобы показать, как правильно обращаться с ножовкой, пилой по металлу, тисками и кусачками.

— Инновации — инновациями, а необходимость работать руками никто не отменял, без этого робота не собрать, — поясняет руководитель ЦМИТа. — А у современных подростков, как показала наша практика, с этим проблемы. Некоторые даже молоток никогда в руках не держали.

Второй блок посвящен основам электроники. На этом этапе ребят учат работать с проводами и электроникой — всем тем, что составляет кровеносную систему и «мозги» любого робота.

Третий этап предусматривает знакомство с компьютерными программами, позволяющими проектировать роботов и их отдельные части. Главным образом, Autocad Inventor, Corel Draw, Inkscape, Sketchup — правда, во всех подробностях эти программы за отведенное время изучить невозможно.

На четвертом этапе ребята осваивают оборудование, которым оснащен ЦМИТ. В центре доступны лазерный и три фрезерных станка, 3D-сканер, несколько 3D-принтеров, а также многофункциональная обрабатывающая установка. В робототехнике все это применяется для изготовления различных деталей.

Пятый блок авторы курса называют выпускным экзаменом. Задача учеников на этом этапе спроектировать и собрать свою собственную модель робота с нуля. Юрий Васильев показывает одну из выпускных работ: двухколесную машинку размером чуть больше ладони:

— До попадания к нам в школу ее создатель не знал о робототехнике ровным счетом ничего, а после обучения самостоятельно придумал и сделал вот такую самоходную игрушку, — говорит Юрий Васильев. — Когда наблюдаешь за такими перевоплощениями, понимаешь, что работаешь не зря.

Оборудование и модели

Оборудование ЦМИТ доступно для работы всем желающим в часы работы центра. Все оборудование современное, в основном европейских марок, что дает богатейшие возможности для работы с любыми материалами.

Здесь есть много интересного. Например, лазерно-гравировальный станок, который может обрабатывать дерево, камень, акриловое стекло, картон, бумагу, кожу, керамику и много чего другого.

3D принтер BFB имеет большой объем рабочей камеры и прост в использовании. Имеет две печатающие головки, что позволяет печатать цветные детали.

Режущий плоттер Roland GX 24 предназначен для вырезания логотипов, наклеек, стикеров, ярлыков, трафаретов и любой мелкой графики. Система оптической привязки к напечатанному изображению распознает метки, напечатанные на принтере и автоматически выравнивает материал для точной контурной вырезки напечатанной графики даже после ламинации.

3D-принтер MakerBot Replicator Double HEAD:

Изготавливать с помощью этого оборудования можно что угодно — от игрушек до копий археологических находок:

Зуб мамонта в оригинале и две его уменьшенные копии, распечатанные на 3D принтере

Среди образовательных проектов — участие в IT-форумах и выставках, а также выездные занятия с подростками в школах и детских оздоровительных лагерях.

Со следующего учебного года сотрудники центра планируют расширить программу «Школы цифровых технологий»: ее курс с нынешних трех месяцев вырастет до девяти, а группы будут набираться по возрастам с 8 лет.

Текст: Илья Петров

Фото: Владимир Дударев, ЦМИТ «Дружба»