Андрею Яковлеву всего 12 лет, однако за его спиной уже есть реальные достижения в области программирования и робототехники. Он создал протез руки, которым можно управлять силой мысли, а также придумал, как обычную куртку превратить в мобильную электростанцию, от которой даже в Арктике можно будет зарядить телефон и другие гаджеты.

– Когда ты начал заниматься робототехникой?

– На четвертый день рождения мне подарили конструктор, из которого можно было собрать устройство для автоматического выпускания мыльных пузырей. Там в наборе шел специальный вентилятор, надо было только добавить воду и мыло. Я собрал, и «машинка» начала работать. Я осознал, что собственными руками могу из отдельных деталей собрать нечто, что будет работать определенным образом, и был просто в восторге от этого открытия. Тогда-то я и заинтересовался робототехникой.

Потом, еще до школы я ходил на какую-то секцию, но если честно, плохо помню. Зато уже в первом классе я поступил в IT-куб (центр цифрового образования для детей в 619-й школе – Ред.) и начал изучать Pascal и Python, это языки программирования.

– Не слишком сложно для первого класса?

– Поначалу было сложно, но все равно очень интересно, а потом я начал разбираться, и все стало гораздо понятнее. Дело в том, что программирование и робототехника тесно связаны. Например, мы разработали высокотехнологичный бионический протез руки Smart-Аrm, которым можно управлять при помощи мозговой активности пользователя. Я запрограммировал его на определенные действия. Без этого функционал бионического протеза был бы значительно уже.

После IT-куба я окончил «Лицей Академии Яндекса» (бесплатная двухгодичная образовательная программа для школьников 8-10-х классов. – прим. Ред.). Сейчас очень хочу поступить на трехмесячный учебный курс «Тинькофф Образование» по машинному обучению на Python.

Помимо этого, с третьего класса я занимаюсь в кружке робототехники и нейромоделирования в нашей школе № 619.

– Расскажи подробнее про протез руки, неужели им можно управлять силой мысли?

– Не совсем силой мысли, скорее, при помощи концентрации и медитации. Этот проект мы делали вместе с Владимиром Сизовым из школы № 334. Когда я узнал, что в мире более одного миллиарда людей с ограниченными возможностями, то подумал, что облегчить жизнь им помогут бионические протезы, которыми можно управлять при помощи мозговой активности пользователя. Есть много моделей, которые управляются импульсами мышц, но людям привычнее, когда команду отдает именно мозг.

Для того чтобы наш протез заработал, то есть пальцы начали принимать нужное положение, необходимо надеть на голову обруч «Нейротрек», который будет считывать электроэнцефалографические сигналы головного мозга и передавать их на плату Robotrack по беспроводному каналу Bluetooth. В свою очередь, плата Robotrack интерпретирует сигналы в конкретные команды.

Наш прототип протеза мы запрограммировали на несколько режимов. Во-первых, сжатие и разжатие пальцев, во-вторых, захват, чтобы можно было поднять небольшой предмет, например бутылку или яблоко, в-третьих, тонкий захват, чтобы была возможность взять ручку, карандаш и так далее. Помимо этого, с помощью нашего протеза можно набрать текст на клавиатуре, открыть дверь, перенести небольшую коробку и многое другое.

Для того чтобы смоделировать эти режимы, мы наблюдали за тем, как сгибаются пальцы настоящих полноценных рук, когда человек берет разные предметы, открывает двери, печатает и выполняет другие действия. Потом рассчитали углы поворота сервоприводов каждого пальца при определенных действиях и пытались воспроизвести их с помощью бионической руки. Прототип руки мы распечатали на 3D-принтере.

Замысел проекта появился давно, а на реализацию ушло около месяца.

– Конкретно эту руку можно протезировать человеку?

– Нет, это прототип, с помощью которого мы демонстрируем оригинальное техническое решение. Возможно, оно заинтересует компании, которые занимаются изготовлением протезов. В дальнейшем хотелось бы сделать «руку» из более прочного материала, «пальцы» – прорезинить, чтобы улучшить захват и водонепроницаемость. Важно, что мы можем запрограммировать любое количество действий, а потом менять их в зависимости от текущих потребностей пользователя.

Я надеюсь, что наш проект сделает интеллектуальные протезы более доступными.

Нашу «умную руку» уже оценили на Международных соревнованиях по детской робототехнике International Youth Metaverse Robot Challenge 2022 в Корее – проект получил серебро.

В прошлом году также в Корее на конкурсе International Youth Robot Competition 2021 мы вместе с моим коллегой из Мурманска Степаном Зарубиным представляли проект «Эйвик» и взяли золото.

– Расскажите об этом проекте.

– Мы создали куртку-пауэрбанк для выработки энергии в суровых климатических условиях, а также прототип роботизированной мотособаки на МИО-управлении, то есть с интерфейсом, который может считывать электрическую активность мышц и преобразовывать ее в сигналы.

Мне всегда было интересно читать про исследования Арктики. Я много узнал о ее обитателях, климате, полезных ископаемых и понял, насколько сложно работать в этом регионе из-за низких температур, ветров и перепадов давления. В таких условиях любые электронные устройства быстро разряжаются. Я подумал, что решить проблему помогут элементы Пельтье, вшитые в куртку исследователя. Они вырабатывают электроэнергию за счет разницы температур, в нашем случае между телом человека и температурой окружающей среды. Температура нашего тела составляет 36,6 градуса, и если выйти на улицу, где, скажем, минус 30, то 10 элементов Пельтье дадут достаточно энергии, чтобы зарядить, телефон, GPS-трекер или фонарик. Гаджет будет заряжаться примерно с той же скоростью, как и от обычной розетки. Наша куртка может спасти и чью-то жизнь.

Также от этой куртки можно запитать пульт управления мотособакой, то есть мобильным устройством для изучения Арктики. По сути, это миниатюрная модель мотобуксира на гусеничном ходу, который может проехать почти где угодно. Благодаря пульту водитель сможет не держать руки на руле, а значит, не будет мерзнуть.

Мы представляли этот проект на нескольких всероссийских конференциях и фестивалях, и он не остался незамеченным. Меня даже пригласили участвовать в секции «Арктика – территория возможностей» на конференции «Будущее сильной России – в высоких технологиях». Также с этим проектом я стал призером всероссийского конкурса «Большие вызовы – 2022».

– Наверное, программирование и робототехника съедают все твое свободное время.

– Нет, я уже три года занимаюсь конькобежным спортом, у меня второй разряд. Еще я учу английский язык. Он мне очень нужен для участия в международных конкурсах. Например, мне уже приходилось делать видеопрезентации на английском языке.

– Думал о том, где учиться после школы?

– Я думал про Институт компьютерных наук и технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Я уже был там, и мне очень понравилось. Но это не окончательное решение, я все-таки только в седьмом классе.

– А про работу в будущем думал? В идеале, чем бы ты хотел заниматься?

– Об этом я тоже подумаю позже, но мне нравятся такие компании, как «Яндекс» и «Тинькофф».

БЛИЦ

– Любимая книга?

– Цикл «Хроники Нарнии» Клайва Стэйплза Льюиса. Я очень люблю фэнтези, поэтому даже не заметил, как в 7 лет «проглотил» 810 страниц.

– Любимый фильм?

– Трилогия «Властелин колец». Там очень увлекательно рассказывается о жизни разных миров.

– Место силы?

– За кухонным столом у себя дома. Очень часто именно там мне приходят идеи о том, как улучшить проекты, над которыми я работаю.

– С кем хотел бы встретиться?

– Со Стивом Джобсом. Я бы расспросил его о том, как он пришел к такому успеху и популярности, чтобы перенять его опыт. Мне очень нравится техника Apple.

– Мечта?

– Улучшить свои навыки программирования, закончить университет и устроиться на высокооплачиваемую работу.

– Жизненный девиз?

– Всегда иди вперед, даже если это трудно.