Обзор выполненных проектов
2023 год
Робот-мойщик для животноводства
В БГТУ имени Шухова разработали автономного робота-мойщика, который проводит санитарную обработку ферм и мест содержания животных: стен, ограждений, оборудования и др. Индустриальным партнёром проекта выступает крупнейший агрохолдинг Белгородской области.
Разработка белгородских учёных по своим характеристиками превосходит зарубежные аналоги. Оборудование, которое предлагают зарубежные производители сельхозоборудования, недостаточно автономно и эффективно: мойка проводится по заранее заданной программе или дистанционно оператором, что требует большого расхода воды и моющего средства.
Учёные кафедры технической кибернетики БГТУ имени Шухова предложили альтернативное решение: полностью автономный робот проводит избирательную мойку поверхностей. Он сам определяет места загрязнения, их площадь и точно рассчитывает, сколько воды и моющего средства необходимо использовать.
Работу устройства обеспечивает гидросистема на основе насоса высокого давления и форсунок, направление которых определяется двухосевой сервосистемой, устанавливающей углы подачи воды. Находить загрязнения и определять их площадь помогает система технического зрения на основе стереокамеры, которая и управляет работой мойки высокого давления.
Робот может работать в режиме 24/7 и самостоятельно передвигаться внутри помещения, объезжая препятствия. Для этого используются лидар, стереокамера и инфракрасный датчик препятствий. Перемещение в пространстве организовано по трём навигационным схемам: глобальной, локальной и персональной. Приоритетной является локальная, которая позволяет устройству определять местоположение и составлять карту рабочего места.
Внедрение таких роботов-мойщиков на агропроизводствах позволит сократить присутствие работников на фермах, а значит, снизить вредное влияние и риск передачи инфекций, повысить биозащиту ферм; повысить производительность труда и улучшить работу сельхозпредприятия; сэкономить на энергоресурсах и моющих средствах.
Как превратить мусор в энергию
Экологичный проект по дегазации полигонов твёрдых бытовых отходов разработали учёные БГТУ имени Шухова. Технология улавливания биогаза позволяет не только откачивать его, но и использовать для выработки электроэнергии. Она, в отличие от аналогов, более эффективна и заметно дешевле, что делает возможным реализацию коммерческих проектов. Этот ресурсосберегающий способ утилизации успешно реализуется совместно с индустриальным партнёром вуза.
При разложении мусора образуется биогаз (свалочный газ), который на 60% состоит из метана. Парниковый эффект от него при выбросе в атмосферу в 70 раз сильнее, чем от углекислого газа. Поэтому даже просто сжигание биогаза значительно снижает негативное воздействие полигонов ТКО на окружающую среду. А вторичная переработка позволяет превратить биогаз в теплоту и электроэнергию. Запатентованную технологию в Белгороде успешно практикует ТК «Экотранс», причём исключительно на российском оборудовании.
Система газосбора монтируется из пластиковых труб для сбора газа на отработанных участках полигона. Она герметична и отводит газ к газопоршневым установкам и котлам. Кстати, трубы также производятся из вторсырья и служат до 50 лет. При необходимости на участки с установленной системой газосбора может производится дальнейшее складирование отходов. Период выделения свалочного газа составляет от 17 до 30 лет. Переработка свалочного газа позволяет получать с площади в один гектар 0,6 мегаватт электроэнергии или ежегодно 9 тыс. гигакалорий тепловой энергии при сжигании газа в котлах. Это позволяет индустриальному партнёру обеспечить электричеством и отоплением несколько производственных цехов по сортировке мусора, переработке древесных отходов в топливные брикеты и пеллеты, а пластиковых – во вторичные гранулы.
Пока что в России менее 1% полигонов оборудованы системами дегазации. Разработчик проекта, д-р техн. наук, профессор кафедры энергетики теплотехнологии БГТУ им. В.Г. Шухова Павел Трубаев убеждён, что переработка биогаза в качестве дешёвого источника энергии выгодна как экономически, так и с точки зрения экологии. В вузе готовы участвовать в реализации проектов в других регионах и делиться опытом по внедрению импортозамещающей технологии, чтобы работники полигонов могли самостоятельно реализовывать такие же проекты у себя.
Стоматологические материалы будущего
Учёные БГТУ имени Шухова (https://t.me/trueBSTU) создают пломбировочные составы и ортопедические конструкции с применением технологий 3D-прототипирования.
Новые композиты и покрытия — износостойкие и биосовместимые. Их использование оптимизирует протоколы лечения, сократит рабочий процесс и период реабилитации, а также минимизирует риск развития осложнений.
Исследования проводятся в научно-производственной лаборатории функциональных тугоплавких неметаллических и силикатных материалов, открытой благодаря программе «Приоритет-2030».
Разработан инновационный подход к производству мебели
В качестве сырья для создания мебельной продукции ученые БГТУ им. В.Г. Шухова использовали скорлупу лесных орехов.
Разработчики предлагают использовать растительные отходы вторично, тем самым снижая экологическую нагрузку. Себестоимость такого изделия в разы ниже обычной мебели, поскольку скорлупа орехов — дешевое сырье.
Технология будет полезна компаниям, специализирующимся на производстве уличной мебели из пластмассы. Дополнив производственные линии недорогим дополнительным оборудованием для добавления скорлупы орехов в полимеры, они смогут добиться снижения себестоимости, получив при этом прочные и водостойкие изделия с длительным сроком эксплуатации.
В ближайшее время разработчики заключат договор о сотрудничестве с фирмами, которые занимаются переработкой орехов.
Мышечная дистрофия Дюшенна, миопатия Миоши. Препаратов, которые помогли бы полностью избавиться от этих редких наследственных заболеваний, нет. Белгородские ученые взялись за разработку таких лекарств.
Программный комплекс для выявления вероятных участков совершения ДТП
В БГТУ им. В. Г. Шухова создали программный комплекс для выявления вероятных участков совершения ДТП.
Основа разработки — система для сбора, хранения и анализа пространственных данных, позволяющая с вероятностью до 95% определить места возникновения ДТП. Для этого используют модель дорог общего пользования и улично-дорожной сети населенных пунктов. Зная о возможном возникновении таких мест, специалисты смогут принимать меры для снижения дорожной аварийности.
В 2024 году комплекс будут тестировать в Белгородской области. После завершения испытаний его смогут использовать во всех регионах России.
Система разработана в БГТУ им. В. Г. Шухова в рамках программы «Приоритет-2030».
Приложение для сокращения количества ДТП
В Белгороде разработали приложение для сокращения количества ДТП.
В основе разработки ученых БГТУ им. В.Г. Шухова лежит геоинформационная система, которая собирает, хранит, анализирует и визуализирует информацию об объектах на дорогах и обстановке вокруг них.
Авторы установили взаимосвязь между элементами системы водитель — автомобиль — дорога — среда, которые описывают места ДТП. Все эти данные и выявленные закономерности позволили создать новый программный продукт.
Система определяет вероятные места возникновения ДТП с точностью до 95%. Специалисты службы организации дорожного движения с ее помощью смогут эффективнее снижать аварийность на таких участках. В течение 2024 года технология пройдет апробацию на территории Белгородской области.
Ученые БГТУ им. В.Г. Шухова разработали технологию, направленную на повышение качества растительного белка, получаемого из продуктов переработки масличных культур. Разработка позволит снизить себестоимость комбикормов, повысить их качество, что увеличит производительность и снизит стоимость готовой продукции — мяса, птицы и рыбы.
Специалисты БГТУ имени Шухова разработали игровую платформу «Профгейм», которая помогает школьникам определиться с выбором профессии.
Учёные БГТУ имени Шухова работают над качеством белка для комбикормов
В БГТУ имени Шухова ведётся разработка технологии, направленной на повышение качества растительного белка, выделяемого из продуктов переработки масличных культур.
Проект стартовал весной 2023 года и реализуется в рамках федеральной программы «Приоритет-2030» под руководством заведующей кафедрой экобиотехнологии, кандидата технических наук, доцента Ирины Старостиной.
В проекте ученых БГТУ в качестве исходного сырья рассматривается использование отходов и побочных продуктов переработки масличных культур.
«Задача на первом этапе — разработка технологии, которая позволила бы нам снизить остаточное содержание масла в жмыхах. Процесс должен быть эффективным и недорогим. Полученное подготовленное сырье будем использовать для получения белковых концентратов», — пояснила Ирина Старостина.
В перспективе на основе полученного белкового концентрата планируется создание различных кормовых смесей для использования в животноводстве и птицеводстве.
Инженеры Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (https://t.me/trueBSTU) разработали сортировочную линию для овощей и фруктов, которая в автоматическом режиме отбирает плоды по заданным параметрам.
Устройство призвано заменить западные аналоги, которые ранее использовались российскими производителями. Отмечается, что его алгоритмы основаны не только на нейросетях (как у конкурентов), но и на классических программных подходах.
Это стало возможным за счет использования более производительных вычислительных систем и новой структуры управления оборудованием. Тесты показали преимущество выбранного подхода.
По оценкам авторов, отечественная сортировочная линия будет не только вдвое дешевле зарубежных аналогов, но и превзойдет конкурентов по техническим характеристикам. Оборудование уже монтируется и скоро будет запущено в производство.
Создание высокологичного крупномасштабного производства животного белка из личинок мух
Белковый продукт и липидный концентрат на основе личинок мухи «Черная львинка» предназначен для введения в корма домашних и сельскохозяйственных животных, рыб и ракообразных в качестве белково-энергетического компонента корма.
Биомасса личинок мухи «Черная львинка» предназначена для последующей переработки личинок и производства белкового концентрата (протеиновой муки), предназначенного для введения в комбикорма и экструдированные корма в качестве источника белка для аквакультуры, сельскохозяйственных и непродуктивных (домашних) животных, по причине схожести ее аминокислотного состава с животным протеином (рыбной муки), наличии функциональных свойств и структурно-формообразующих возможностей при использовании технологий экструзии, и липидного концентрата (масла), который предназначен для добавки в комбикорма для аквакультуры и непродуктивных (домашних) животных, уникальный состав жирных кислот которого делает его отличной устойчивой альтернативой используемым растительным маслам и животным жирам.