Привет.
Выбрали не такое впечатляющее направление, как космические корабли, но все же потренировать воображение не помешает. А потренировать его придется, поскольку сегодня не будет обратной связи. Выходные дали небольшой сдвиг в публикациях, поэтому парочку «Уголков» мы обсудим чуть позже. Сегодня же вспомним про основы изобретательства и поупражняемся в постановке задач.
Изобретательский ликбез
Я знаю, что многие очень предвзято относятся к теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Чаще всего это происходит из-за того, что специалист ей никогда не пользовался. На самом же деле все с точностью до наоборот. Ей пользуются все инженеры и конструкторы, но, обращаясь не непосредственно к ней как к комплексной дисциплине, а к ее отдельным приемам. Чаще всего в такие моменты человек испытывает чувства, схожие с озарением, поскольку, когда найдешь нужный подход к проблеме, очень много нитей сойдутся так, как того требовал близкий к идеальному конечный результат. Разница же между адептом ТРИЗ и традиционалистом в том, что последний в 90% случаев потратит на поиск ответа существенно больше времени. Давайте же перейдем к самому первому этапу. Выберем задачу. Как мы все в курсе, у нас сегодня нет проблем с уборкой пола. Пылесосов с различными режимами уборки существует множество. Плюс есть еще и роботы-пылесосы. Куда больше раздражают во время уборки полки и подоконники. Пыль, скапливающаяся за условными цветочными горшками или статуэтками в углу между полкой и стеной, уверен, портит нервы очень многим. А открытые книжные полки, на которых книги стоят исключительно для оформления интерьера? Все это требует весьма скрупулезного обращения, чтобы поддерживать чистоту. Эти проблемы сегодня решаются весьма разнообразно. Кто-то проводит периодические генеральные уборки, снимая все с полок, кто-то обходится протиранием исключительно видимых областей, а кто-то уповает на целительный эффект пипидастра (спойлер: не нужно). В общем, так или иначе, но полки очищаются. И я уже было взялся за составление изобретения на умную полку, как вспомнил про подоконник.
Эту штуку, изготавливая серийно, умной не сделаешь. Я после ремонта застройщика подоконники не менял. Стоят стандартные ПВХ. И у них шероховатость поверхности такая, что с них весьма проблематично стирать пыль. Плюс в режиме микропроветривания с улицы через щель сквозит нечто, настолько хорошо ложащееся, что я уже несколько раз вычищал это нечто из стыков вместе с уплотнительным герметиком. А еще кот очень любит вытаскивать с торца подоконника заглушки. Как же включить их в задачу?
И тут мне сразу вспомнилось одно из первых занятий по ТРИЗ. Там нам говорили, что сначала нужно убедиться в том, что вам правильно ставят задачу. А для этого удостоверьтесь в соответствии функции стоимости объекта, который ее выполняет. Вот скажите, вы когда-нибудь задумывались, зачем нужен подоконник? Мое мнение о его назначении хорошо отражает картинка выше с котиком и цветами. Интернет же знает еще и про какую-то дополнительную герметизацию шва для сбережения тепла. Якобы он не выпускает теплый воздух и не впускает холодный, являясь, цитирую один из сайтов из поисковой выдачи, «своеобразным конденсатором в комнате». Ладно, конденсатор и конденсатор. Но едва ли он герметизирует сильнее, чем монтажная пена. Кто-то говорит о том, что наличие подоконника важно для правильной циркуляции воздуха по комнате, когда холодный поток от окна не смешивается с таковым от радиатора отопления. Тем не менее, вот:
Короче, я для себя только подтвердил давно сделанный вывод, что, кроме дополнительной полки, удовлетворения эфемерной жажды большего пространства в комнате и тоскливого сидения в пледе с чашкой какао с зефирками и книжкой никакого функционального назначения подоконник не несет (спецы в комментариях, обязательно меня поправьте), а потому можно смело вычеркнуть его из задачи про самоочищающиеся поверхности и сконцентрироваться только на умных полках.
Проблема
Итак, к сути. Нам требуются полки, которые в самом идеальном случае будут сами себя убирать. Но это решение ТРИЗ. На практике если таковое и достижимо, то неоправданно дорого в разработке. У нас же есть всего пара часов, так что давайте пофантазируем на уровне существующих сегодня технологий.
Уровень техники
Поиск по патентным базам данных оказался до скучного предсказуемым. С умными полками проблем не возникло. Одним из самых первых патентов всплыл этот:
В описании говорится об определении наименования товара посредством считывания RFID-метки и корректировки положения на полке с помощью специальных толкателей. Мне сразу пришла в голову головоломка, которая часто мелькала при просмотре рекламы в бесплатных играх, когда нужно было перемещать на парковке автомобили, чтобы выпустить какой-то конкретный. И если в головоломке это удавалось, то подобную концепцию перемещения, например, посылок можно реализовать и на полках, чтобы не утруждать инженеров разработкой специальных рук и манипуляторов.
Другое направление «умности» — это считыватели на полках вкупе со зрением. Подобный подход задействовала в свое время Amazon, когда запускала магазины, способные работать без касс и продавцов. Правда, поговаривают, что для этого у Безоса существовал целый штат сотрудников, которые через камеры самостоятельно считали итоговую цену на калькуляторе без использования каких бы то ни было разработок в области компьютерного зрения.
А следующее изобретение — это то самое прикладное применение, которое себя отлично зарекомендовало. На иллюстрации представлены специальные ячейки на полках, на которых в соответствии с метками расставляются мотки пленки, которые в определенной очередности необходимы при монтаже.
Недавно пересматривал фильм «Хакеры», там было нечто подобное, только для видеокассет. Уж не знаю, как работало устройство, но в одном из моментов видно, как держатели начинают выхватывать кассету друг у друга. Думаю, что это было художественное очеловечивание роботов:
У нас, кстати, есть рейтинг фильмов про хакеров. Если вдруг не видели, то прочитайте, может, что-то для себя подберете:
Следующее изобретение тоже из разряда складских. Оно помогает при перемещении товаров с тех самых полок. Это бывает актуально, если искомый объект высоко, а погрузчика с «вилами» под рукой нет. В этом случае перемещающаяся по всей высоте стеллажа вагонетка поднимается на требуемый уровень, а толкатель на полке или подвижное полотно непосредственно самой полки сдвинут нужную коробку в вагонетку.
Это что касается непосредственно полок, которые тем или иным образом задействованы в концепции умного склада или магазина. В одном из предыдущих выпусков мы писали про умный холодильник. Там интеллект полок проявлялся в отслеживании изменения веса продуктов и уведомления пользователя, когда продукт заканчивался. В нашей итерации возможности изобретения расширялись до распознавания продукта, рекомендаций по указанию места хранения и подсвечивания его в холодильнике в зависимости от того, приготовление какого блюда запланировано. Подробнее с изобретением можно ознакомиться по ссылке ниже:
Что же касается самоочищающихся поверхностей, то изобретения главным образом «ходят» вокруг гладкости поверхности и особенностей загрязнителей:
На мой взгляд, мелкие сыпучие загрязнители на полках куда вероятнее, нежели капли. Если речь идет о цветах, то частички стеблей и листьев, земля, кора и пыль будут более частыми соседями горшка. Плюс трупы всяких насекомых.
Итак, придумываем.
Осуществление изобретения
Во владении пользователя есть помещение, на стенах которого установлены полки в соответствии с заявляемым изобретением. В период, когда требуется уборка с их поверхности пылевого слоя, происходит активация работы вспомогательных устройств. На базе включается миниатюрный дрон и вылетает к нужной полке. Дрон летит ниже уровня полки и касается специальным щупом, выдвинутым над ним, края умной полки. В этот момент происходит активация системы подачи сжатого воздуха в трубки, расположенные по периметру полки и выше ее поверхности. Подача воздуха активируется исключительно в месте касания и напротив него. Пыль, скопившаяся на поверхности данного участка полки, взлетает, и уловитель пыли дрона всасывает ее. Далее дрон смещается вдоль внешней кромки полки, постепенно активируя подачу сжатого воздуха для обдува всей площади полки. Уловитель пыли всасывает пыль, поднявшуюся в воздух. После дрон перемещается на базу для промывки контейнера для пыли или для его замены.
В такой реализации горшки с цветами или статуэтки поток воздуха из трубок по периметру умных полок не сдует. В случае же, если на такой полке стоят книги, загораживая трубку у стены, то это можно предусмотреть отключением подобной опции.
Формула изобретения
- Система очистки полок, содержащая полку и уловитель пыли;
- упомянутая полка выполнена в виде блока с каналами для подачи на рабочую поверхность воздуха под давлением, содержит емкость сжатого воздуха, а на внешнем торце полки выполнена контактная полоса для взаимодействия с уловителем пыли;
- упомянутый уловитель пыли выполнен в виде летающего дрона, содержащего всасывающее пыль устройство, контейнер для сбора пыли и устройство для взаимодействия с контактной полосой на внешнем торце полки.
- Система очистки полок по п.1, отличающаяся тем, что каналы для подачи на рабочую поверхность сжатого воздуха расположены по периметру полки выше ее поверхности.
- Система очистки полок по п.1 и п.2, отличающаяся тем, что подача на рабочую поверхность сжатого воздуха осуществляется в соответствии с местом касания устройством для взаимодействия с контактной полосой полки дрона упомянутой контактной полосы полки.
- Система очистки полок по п.1 – п.3, отличающаяся тем, что полка содержит аккумулятор.
- Система очистки полок по п.1 – п.4, отличающаяся тем, что содержит зарядную станцию для дрона.
- Система очистки полок по п.5, отличающаяся тем, что зарядная станция для дрона выполнена с возможностью очистки контейнера для пыли.
- Система очистки полок по п.5, отличающаяся тем, что зарядная станция для дрона выполнена с возможностью замены контейнера для пыли.
Картинка стоит перед глазами поистине волшебная. Робот из недавнего выпуска пылесосит пол и столы, дрон летает по квартире и чистит полки. Благодать. Ты же только и успеваешь, что счета за электроэнергию оплачивать.
Традиционно приглашаем в комментарии. Рассказывайте, каких роботов не хватает вам.
Смелых идей, отличных изобретений и успешных продуктов. Удачи!