• 14.04.2020
• Дмитрий Литвинов

Архимеды из ТулГУ

Авторские коллективы студентов и преподавателей Тульского государственного университета — лауреаты XXIII Московского международного салона изобретений «Архимед-2020».

Резиденты технопарков и бизнес-инкубаторов, представители науки и бизнес-сообщества, авторские коллективы российских университетов стали участниками традиционного весеннего мероприятия. В этом году салон «Архимед» проводился для посетителей в заочной форме.

Основной целью организации салона является активизация изобретательской, патентно-лицензионной и инновационной деятельности, развитие рынка новых продуктов и услуг, в том числе в сфере строительства и строительных материалов. Как отмечают организаторы, салон «Архимед» — это стартовая площадка для выхода на рынок новых прорывных изобретений и технологий. До 80% результатов интеллектуальной деятельности, представляемых на мероприятии, внедряются в производство.

Все представленные экспонаты прошли отбор и оценку экспертной комиссии и международного жюри, лучшие из них удостоены золотых, серебряных и бронзовых медалей, специальных призов и наград российских и зарубежных партнёров.

Учёные Тульского государственного университета традиционно участвуют в мероприятиях салона, их проекты получают высокую оценку. Не стал исключением и 2020 год — в копилке представителей ТулГУ одна золотая, одна серебряная и две бронзовые медали.

Высшую оценку салона изобретений «Архимед - 2020» получил проект «Компенсационный акселерометр с повышенной точностью измерения параметров движения различных объектов», выполненный коллективом Института высокоточных систем им. В.П. Грязева и Медицинского института ТулГУ. В числе авторов — профессор кафедры «Приборы и биотехнические системы» Николай Львович Коржук, доцент той же кафедры Владимир Вениаминович Кулешов, инженер Медицинского института ТулГУ Лев Викторович Кузовлев, студент Института прикладной математики и компьютерных наук ТулГУ Вадим Кулешов и студент Медицинского института ТулГУ Всеволод Коржук.

Создана математическая модель компенсационного акселерометра с доказанной эффективностью. По словам исследователей, предложенные решения могут найти применение в системах ориентации, стабилизации и навигации подвижных объектов, в частности экзоскелетов. Разработка отмечена рядом патентов.

Результатом проекта стало повышение чувствительности и точности устройства, что позволяет определять положение корпуса и частей тела человека в экзоскелете, сохранять вертикальное положение, контролировать мельчайшие отклонения в производимых движениях. Это открывает новые возможности для диагностики и раннего начала терапевтических мероприятий в отношении возможных повреждений как относящихся к центральной нервной системе, так и к периферическим нервам.

— Благодаря полученным данным и методам машинного обучения и анализа, появилась возможность определять частные случаи аномалии работы отдельных мышц или групп мышц, а также вырабатывать оптимальные алгоритмы распределения нагрузки и восстановления, которые могут быть сразу же применены в параметрах работы экзоскелета, — комментирует В. Коржук.

Помимо этого данный комплекс может быть применен для перемещения и эвакуации в экстренных ситуациях пациентов с травмами позвоночника, в случае когда любое неосторожное движение может привести к усугублению повреждений и, в дальнейшем, возможному развитию инвалидности. Благодаря высокой точности датчиков и низким задержкам возможна компенсация потенциально опасных динамических воздействий, чего практически невозможно добиться медицинскому персоналу без специфического оборудования.

Этим сфера применения новых схем акселерометров не ограничивается. Имеет смысл рассмотреть их как новый интерфейс управления экзоскелетами для работы в экстремальных условиях под высоким давлением, например при глубоководных погружениях, или под воздействием перегрузок 3g и более.

Серебряной медалью салона «Архимед - 2020» награждён проект «Способ и устройства для получения оболочки с переменной толщиной стенки по высоте», выполненный на кафедре «Механика пластического формоизменения» (МПФ) Политехнического института ТулГУ. Авторский коллектив — профессор кафедры МПФ Сергей Николаевич Ларин (заведующий кафедрой), доценты этой кафедры Андрей Александрович Пасынков и Валерий Иванович Платонов, инженер Виктор Анатольевич Коротков, аспирантка Анна Николаевна Исаева и студент Павел Романов.

— Предложенные инновации позволяют интенсифицировать технологию получения оболочки с переменной толщиной стенки, а также формовать утолщение на любом заданном участке по высоте изделия. Технология применяется при изготовлении широкого спектра цилиндрических изделий в гражданском и военном машиностроении, — прокомментировал С.Н. Ларин.

Ещё один проект кафедры МПФ «Способ и устройство для получения оболочек из листовых заготовок квадратной формы» получил бронзовую медаль «Архимеда — 2020». Его авторы — профессора Сергей Николаевич Ларин и Владимир Денисович Кухарь, доцент Юлия Вячеславовна Бессмертная, инженер Виктор Анатольевич Коротков, докторант Александр Николаевич Малышев, аспирант Никита Алексеевич Самсонов и студент Денис Даниличев.

Коллективом представлен способ получения оболочек из квадратной листовой заготовки, уменьшающий отходы материала или устраняющий корончатость. Данные виды деталей могут использоваться в автомобилестроении, авиастроении и других отраслях.

Проект «Система экологического мониторинга атмосферного воздуха промышленного региона» коллектива кафедры «Охрана труда и окружающей среды» Института горного дела и строительства ТулГУ отмечен бронзовой медалью салона изобретений «Архимед - 2020». Авторы проекта — профессор Владимир Михайлович Панарин (заведующий кафедрой), доцент Елена Михайловна Рылеева, аспирантка Светлана Савенкова и студентки Виктория Рерих, Юлия Панфёрова.

— Система позволяет проводить сбор информации различными типами датчиков, использовать всевозможные технические средства, вести сравнительный анализ полученных данных, а также решать другие важные задачи, например, определять вклад отдельных предприятий в загрязнение атмосферного воздуха в настоящий момент времени, — рассказал В.М. Панарин. — На основе полученной информации мы составляем динамическую карту загрязнения воздуха с учётом температуры, влажности, скорости и направления ветра. Это позволит не только формировать представление о реальном состоянии атмосферного воздуха, но и прогнозировать возможные неблагоприятные ситуации и предотвращать их наступление. Изобретение защищено патентом.

Специалисты кафедры охраны труда и окружающей среды ТулГУ в сотрудничестве с правительством Тульской области разработали автономную автоматизированную систему непрерывного контроля выбросов загрязняющих веществ, которая в настоящее время используется на полигонах твёрдых бытовых отходов. Значимость этой работы отметил губернатор Тульской области Алексей Геннадьевич Дюмин.

Кроме того, на кафедре ведутся работы по исследованию загрязнённости водоёмов. В 2019 году грант правительства Тульской области в сфере науки и техники выиграл проект исследования загрязнения р. Упы Тульской области и разработки автономной системы дистанционного мониторинга.

Иллюстрации Надежды Веретенниковой