top of page

Conceptfase

Voorafgaand aan de conceptfase was er een meetpracticum in de AWS. Dit practicum was gebaseerd op het meten van de krachten van de actuatoren. Het voordeel hiervan was dat er rekening gehouden kon worden met de krachten die zouden gaan werken op het ontwerp vanuit de actuatoren. 

​

Tijdens de het ontwikkelen van het concept heeft iedere student zijn of haar ontwerp proberen na te bootsen met een kartonnen model. Door deze proefmodellen komen er veel onzekerheden van ieder ontwerp naar boven. Deze onzekerheden werden dan ook zeker meegenomen binnen het neerzetten van het ontwerp. 

 

Hieronder zijn de foto's zichtbaar van de proefmodellen en de tekening waarop ze gebaseerd zijn. Daarnaast is er ook een uitleg en korte evaluatie geschreven om duidelijk te maken welke onzekerheden en goede delen er per ontwerp zijn gevonden. 

​

​

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

WEEK 3

Werking concept 1 

- De​ ​grijper​ ​hand​ ​wordt​ ​door​ ​de​ ​actuator​ ​op​ ​de​ ​arm​ ​open​ ​en​ ​dicht​ ​bewogen,​ ​deze​ ​is​ ​ook zichtbaar​ ​op​ ​de​ ​tekening.​ ​Zodra​ ​de​ ​actuator​ ​uitschuift​ ​duwt​ ​het​ ​tegen​ ​de​ ​verbinding​ ​aan tussen​ ​de​ ​actuator​ ​en​ ​de​ ​hand,​ ​hierdoor​ ​gaat​ ​de​ ​hand​ ​open​ ​en​ ​dicht.

-​ ​De​ ​beweging​ ​naar​ ​de​ ​appel​ ​toe​ ​wordt​ ​gemaakt​ ​doordat​ ​een​ ​actuator​ ​tussen​ ​de​ ​schuine​ ​en rechtopstaande​ ​arm​ ​uitschuift.​ ​Hierdoor​ ​drukt​ ​het​ ​uiteinde​ ​van​ ​de​ ​actuator​ ​tegen​ ​de rechtopstaande​ ​arm​ ​waardoor​ ​deze​ ​weggedrukt​ ​wordt​ ​en​ ​de​ ​grijper​ ​hand​ ​bij​ ​de​ ​appel​ ​komt.

-​ ​De​ ​as​ ​waarmee​ ​de​ ​arm​ ​bevestigd​ word aan het bord​ ​zorgt​ ​voor​ ​de​ ​Horizontale beweging.​ ​Een​ ​actuator​ is bevestigd tegen de schuine arm aan. Deze zorgt ervoor dat de actuator draait rond z'n as naar de andere kant.  

 

Evaluatie

Na​ ​het​ ​maken​ ​van​ ​het​ ​spuug​ ​model​ ​kwam​ ​ik​ ​erachter​ ​dat​ ​het​ ​systeem​ ​veel​ ​beter functioneert​ ​als​ ​de​ ​verbinding​ ​tussen​ ​de​ ​actuator​ ​en​ ​de​ ​hand​ ​aan​ ​de​ ​buitenkant​ ​zit​ ​in​ ​plaats van​ ​de​ ​binnenkant​ ​(zie​ ​verschil​ ​spuug​ ​model/​ ​tekening). Het​ ​systeem​ ​kan​ ​wel​ ​werken​ ​maar​ ​kan​ ​niet​ ​voldoen​ ​aan​ ​de​ ​eisen​ ​omdat​ ​het​ ​moeilijk​ ​langs het​ ​rechtopstaande​ ​bord​ ​kan​ ​komen.​ ​Dat​ ​zou​ ​betekenen​ ​dat​ ​bij​ ​het​ ​verplaatsen​ ​van​ ​de​ ​appel van​ ​A​ ​naar​ ​B​ ​de​ ​grijper​ ​tegen​ ​het​ ​bord​ ​aan​ ​zou​ ​komen.​ ​De​ ​draaibeweging​ ​ten​ ​gevolge​ ​van de​ ​actuator​ ​wordt​ ​ook​ ​lastig​ ​uit​ ​te​ ​voeren.​ ​Waar​ ​bevestig​ ​je​ ​de​ ​actuator​ ​die​ ​zorgt​ ​voor​ ​de draaibeweging? 

​

​

​

​

Werking concept 2 

Het concept wat te zien is in de afbeelding hiernaast maakt gebruik van verschillende soorten technieken die ervoor kunnen zorgen dat het zijn doel behaald.

Ten eerste maakt het gebruik van rails, waardoor de arm extra kan opschuiven om zo de afstand tot de appel te kunnen realiseren.

Er is in dit concept gekozen om de appel langs het muurtje te halen, dit kan heel simpel door de rails die vast zitten aan de arm. Hierdoor trek je de arm terug en zal het zo langs de muur kunnen. Ten tweede is er voor de zijwaartse beweging ook gekozen om gebruik te maken van rails. Zo zal het achterste gedeelte bevestigd worden op rails en de rails weer op een plank. Vervolgens wordt die plank bevestigd aan het AWS bord.

Tenslotte komen we bij het grijpmechanisme, die maakt gebruikt van afgeknipte fietsbanden met ventiel. Die klem je in en laat je door luchtdruk opblazen. Zo kan je verschillende maten appels oppakken en heb je tevens veel grip omdat de fietsband van rubber is.

​

Evaluatie

Het was in eerste instantie lastig om van dit concept een spuugmodel te maken wat vooral berust was op rails. Echter waren de plaatsen van de actuatoren makkelijk te kiezen. En je zou het zelfs met 2 actuatoren kunnen realiseren. Als je 1 actuator gebruikt voor de verticale beweging, waardoor de rails en dus ook de arm voor-en achteruitgaan. De andere actuator gebruik je voor de horizontale beweging. En tegelijkertijd kan je de lucht die wordt toegevoerd naar de actuatoren splitsen naar de kussentjes en die opblazen. Daarentegen was het wel lastig om de balans van de arm te garanderen.

​

​

​

Werking Concept 3 

In de foto van het conceptmodel is te zien dat als de actuator uitgeschoven is, de grijper open gaat. Als de actuator ingeschoven is, is de grijper dicht. Het grijpmechanisme is op een balkje gemonteerd, zodat de armen voor de verticale beweging aan de grijper gemonteerd kunnen worden. Als de actuator ingeschoven is, dan is de grijper omhoog. Als de actuator uitgeschoven is, dan is de grijparm naar beneden. De grijparm is aan een plank gemonteerd, waar rails aan zitten. In het rechterplaatje is te zien hoe de beweging van de actuator versterkt wordt, zodat de grijparm de afstand van 26cm kan overbruggen.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Dit ontwerp is uitgewerkt in een spuugmodel van karton en lucifers. De lucifers dienen als scharnieren. Hiernaast is het spuugmodel te zien.

​

Evaluatie 

Na het bouwen van de grijper waren er toch nog wat problemen die het grijpmechanisme met zich meebracht. Voor de opdracht is het van belang dat de appel nauwkeurig geplaatst wordt. Het grijpmechanisme dat in bovenstaande foto te zien is, is minder nauwkeurig dan gedacht werd. Als de grijper open gaat en de appel zit in de grijper, dan duwt de grijper de appel weg. Dit is niet gewenst, omdat de appel precies in het midden terecht moet komen.

​

​

​

Werking concept 4 

Door middel van een actuator wordt de grijper open en dicht bewogen.

De actuator, die zoals op de tekening te zien is bevind zich aan het uiteinde van de armpjes van de grijphand.

Deze actuator kan in en uitschuiven door middel van de lucht druk die er in wordt geperst.

Hierdoor bewegen de armen van de grijper in cirkelboog om het scharniertje die zich tussen de 2 armpjes bevinden. Aangezien de hand van de grijper aan het uiteinde van deze armpjes zitten bewegen die mee en opent hier mee de grijphand.

​

Evaluatie

Na dat Hamza een spuugmodel gemaakt had van zijn concept tekening, werd al snel duidelijk dat de manier waarop de grijper open en dicht gaat “het scharnier mechanisme” vrij instabiel is.

De armen zijn te dun in verhouding met de grootte van de grijp hand en het scharniertje is te klein, hierdoor komt er te veel kracht op de armpjes en het scharnier waardoor het systeem niet in evenwicht verkeerd.

Al met al werkt de grijp arm niet naar behoren.

​

​

​

Werking concept 5 

Het idee achter dit concept was om alles zo simpel mogelijk te houden.  Tijdens het groepswerk werd er gekozen om sommige eisen meer belangstelling te geven dan andere. Een van deze eisen wat het simpel houden van het ontwerp. Ook was er zoals eerder genoemd grote behoefte aan het makkelijk aan kunnen passen van de grijper.

  1. Houten vierkanten blok: De hele grijpen ligt op dit blok.  Dit zware blok zorgt ervoor dat de grijper stabiel blijft en kan bewegen zonder om te vallen.

  2. Op het houten blok zit er een rond blok die er door de kracht van de actuator kan roteren.  Hierdoor kan de hele grijper een draaibeweging maken zodat de appel van een kant van de muur naar de andere kant verplaatst kan worden.

  3. De eerste arm strekt uit voor extra diepte.  De arm ligt op een hoogte van 1.5 cm en met alle beweging blijft die op deze hoogte

  4. De tweede arm beweegt alleen in de x en y as. Deze arm kan door de het trekken van de actuator in elkaar klappen, dit is een belangrijk feature omdat het ervoor zorgt dat de grijper langs de muur kan bewegen en niet ertegenaan knalt.

  5. De grijper is een simpele schaar grijper. Als er door een actuator aan getrokken wordt dan gaat de grijparm dicht en als het geduwd wordt dan gaan ze weer open. De actuator voor de grijp hand zit tussen de tweede arm.

​

Evaluatie

Sommige aspecten van mijn ontwerp zijn uitvoerbaar en zouden in de eindproduct gebruikt kunnen worden maar andere features zouden wel aangepast moeten worden om te werken.  Een voorbeeld van een goed mechanisme is het rotatie wiel, dit wiel zorgt voor de horizontale beweging van de appel waardoor die van de ene kant van het muurtje naar de andere kant verplaatst kan worden. Dit rotatie wiel heeft weinig lengte nodig van de actuator stang en kan makkelijk draaien met weinig weerstand.  Een aspect van het ontwerp dat niet goed is beredeneert is de hoogte waarom de arm en grijper staan.  De grijper heeft geen actuator om de verticale beweging te maken en kan daardoor niet de appel precies van de grond grijpen. 

​

​

Werking concept 6

De grijper die hier links staat afgebeeld is de grijphand van concept 6. De beweging van de grijphand word in gang gezet met een enkele actuator. De actuator zal geplaatst worden tussen de twee 'v'tjes' zoals het genoemd zou kunnen worden. Door het uitzetten van de actuator zouden de vingers van de grijphand openen omdat er wordt getrokken aan de achterkant van de vingers. Doordat de achterkant naar binnen gaat, gaat de voorkant naar buiten, waardoor de grijper opent.

Op het moment dat de actuator wordt ontnomen van lucht zullen de 'v-tjes' dichter bij elkaar getrokken waardoor er een duw kracht op het achterste deel van de vingers ontstaan en de uiteinde van de vingers zullen sluiten. De grijper grijpt op dat moment.

​

Evaluatie

De grijphand die is ontwikkeld heeft echter een kleine kans op slagen. De reden hiervoor is dat er te veel speelruimte zit binnen het bewegen. De toevoeging die de grijper nodig zou hebben is een geleider. Deze zal er voor zorgen dat er geen bewegingen in onverwachte richtingen zullen plaatsvinden. Ook zullen er eventuele elastiekjes toegevoegd moeten worden aan de binnenkant van de vingers, zodat er weerstand zal ontstaan tussen de grijper en de vingers. Als dit niet gebeurt zal de appel immers niet vast blijven zitten tussen de vingers. De conclusie was dat dit alles te ingewikkeld is voor de wensen die we hadden. Namelijk zo simpel mogelijk, maar ook makkelijk aanpasbaar. Helaas is dit beide niet het geval bij dit ontwerp.

​

​

​

​

​

bottom of page