Uit de cijfers kwamen er 2 ideeën die bijna aan elkaar gelijk waren met de scores, deze ideeën hebben we toen bekeken als groep en uiteindelijk een definitieve beslissing gemaakt. Het definitieve concept werd idee 'Pak en kleine draai' uiteindelijk. De voornaamste reden hiervoor was de betrouwbaarheid. Wij dachten dat het gebruik van de rails bij 'pak en schuif' misschien tot problemen van de stabiliteit kon leiden en daarom hebben wij voor de naar onze mening het stabielste en daarmee meest betrouwbare ontwerp gekozen.
Met de wegingen konden we echt gaan beoordelen en gaven we elk idee voor elk onderdeel een cijfer die we vermenigvuldigde met de weging:
Dit zijn een aantal grijpmechanismen die we individueel hebben ontworpen:
​
1. Deze grijper werkt via een hefbomen-mechanisme wat ervoor zorgt dat de lengte in de x-richting goed te overbruggen is (de 10cm druk/trek beweging van de actuator wordt omgezet naar een grotere lengte). Tegelijk wordt er bij uitstrekken van de hefbomen een daadwerkelijke grijpbeweging gerealiseerd.
​
​
​
​
​
​
2. De grijper werkt via een schaarmechanisme, waarbij een actuator op de twee kanten van de schaar bevestigd is. Zodra de actuator ‘inschuift’ komen de klemmen naar elkaar toe en zou er een object opgepakt kunnen worden.
​
​
​
​
​
​
​
​
​
​
3. De klauw die hiernaast getekend is werkt als volgt: zodra de actuator in getrokken is ,staat er geen spanning op de kabel, dus trekken de elastieken die bevestigt zijn aan de vingers van de klauw hem weer open. zodra de actuator zichzelf uitrekt onstaat er spanning op de kabel die een driehoek-vormig blokje naar binnen trekt en de klauw laat sluiten. de elastiekjes zijn niet krachtig genoeg om die grote kracht tegen te gaan.
​
​
​
​
​
​
4. De de vingers van de klauw scharnieren op het zelfde punt en alle vingers aan de zelfde kant zijn onderling verbonden. De actuator is ook aan het scharnierpunt verbonden. Door de actuator uit te schuiven worden 2 staafjes naar voren geduwd die op hun beurt de klauw dichtduwen. Er is elastiek toegevoegd om het oppakken van dingen met verschillende vormen mogelijk te maken.
​
​
​
​
​
​
5. Dit grijpmechanisme is gemaakt van een pvc buis die om de appel wordt geplaatst. Aan de onderkant wordt een zeil bevestigt, die door een koord geopend en gesloten kan worden. De buis wordt over de appel geplaatst, het zeil wordt dicht getrokken door de actuator en de appel zit vast.
​
​
​
​
​
​
​
​
6. De actuator, cilinder rechtsboven, trekt en duwt de plaat heen en weer. Doordat de plaat en beide grijparmen een bepaalde hoek met elkaar maken gaan de grijparmen dicht, of open. Beide grijparmen zijn geschanierd in een doosje wat het geheel bij elkaar houdt.
Om tot een goed werkende grijper uit te komen hebben we eerst hard gebrainstormd. Dit heeft geleid tot meerdere ontwerpen/oplossingen voor de gestelde eisen. Dit hebben we overzichtelijk gemaakt met een morfologische kaart. Per eis hebben we meerdere oplossingen bedacht en uiteindelijk de 3 beste oplossingen per eis in het schema verwerkt.
Morfologische kaart
Ideëen
Keuzeproces
-
In de beginstand ligt de appel in het midden van het vierkant naast het plateau.
-
Het doel (de eindstand) is om de appel precies in het midden van het plateau te plaatsen.
-
Het systeem mag de appel niet beschadigen.
-
In de beginstand mag geen enkel deel van het mechanisme zich in de ruimte boven het vierkant naast het plateau bevinden. Voor het grijpen van de appel moet het systeem zichzelf dus eerst naar de appel toe bewegen.
-
Na het plaatsen van de appel moet het mechanisme de appel weer loslaten, en zich weer weg bewegen.
-
In de eindstand mag geen enkel deel van het mechanisme zich in de ruimte boven het plateau bevinden.
-
Het mechanisme mag geen onveilige situaties opleveren.
Eisen & Wensen
Concepten
Met onze groep hebben we meerdere ontwerpen bedacht, gebaseerd op combinaties uit de morfologische kaart of een geheel nieuw idee bedacht. Uiteindelijk hebben we de beste ontwerpen onder elkaar gezet en die met elkaar vergeleken. Hieronder zijn onze top 5 ontwerpen te zien:
Edric uit onze groep heeft een ontwerp gemaakt waar bij, met 1 actuator de arm naar de appel toe kan bewegen, de appel vast geklemt wordt en vervolgens omhoog verplaatst wordt. Dit gebeurt door een enkele horizontale beweging van de actuator die de arm duwt, zodat bij
uitstrekking van de hefbomen, de arm vervolgens omhoog kan scharnieren. Hiernaast is een proefmodel te vinden van het concept voor de grijper, wat de werking van het concept verduidelijkt. Dan zou met een tweede actuator de hele arm opzij verplaatst worden, en in een
beweging de appel neergezet, losgelaten en de arm weg bewogen. Bij dit ontwerp zou de appel geklemd worden tussen twee klauwen aan het uiteinden van een schaarmechanisme.
1. EDRIC'S EPICNESS
Het tweede concept is een vrij simpel mechanisme, een grijpmechanisme aan het uiteinde van een lange paal die door een rail glijdt om over de muur te bewegen. De arm zit bevestigd aan een platform dat zijwaarts schuift, terwijl de arm alleen omhoog en omlaag kan scharnieren. Door de arm door een driehoekige rail te leiden kan met een actuator om de muur heen bewogen worden waar bij de meeste andere ontwerpen twee actuatoren nodig zijn. Omdat de arm in deze opstelling de appel schuin van oven benaderd, is er een grijpmechanisme nodig dat van boven en zijwaarts de appel kan grijpen. Het grijpmechanisme dat in dit concept het beste zou passen is de pvc tube beschreven onder het kopje “ideeën”.
2. THE PYRAMID OF MINIMALISM
Pak & schuif bestaat in principe uit 3, van elkaar los staande, handelingen. Het grijpmechanisme, de arm die omhoog of omlaag beweegt en het platform dat naar links en rechts kan bewegen (over de y-as) over een rails. Deze bewegingen werden allen voorzien door aparte actuatoren. De arm wordt bewogen door een actuator die er direct tegenaan duwt, het platform waar de arm op staat zou worden bevestigd aan een schaarmechanisme die aangedreven wordt door de tweede actuator. Het grijpmechanisme dat bij dit concept toegepast zou worden zijn de luchtkussens. De binnenband van een fiets zou aan twee kanten van een vierkant vastgelijmd worden. Door de actuator aan te sluiten aan een spuit met lucht zou de fiets band opgeblazen worden en hiermee de appel vast grijpen.
3. PAK & SCHUIF
Het grijpmechanisme werkt doordat de actuator met twee verbindingsstangen aan de grijphand bevestigd worden, door de actuator te bedienen trekken de verbindingsstangen de grijphand open of dicht. Binnenin de grijphand zit een constructie van elastieken om ervoor te zorgen dat de hand in staat is appels van meerdere afmetingen te pakken zonder deze kapot te knijpen. Om de arm omhoog te verplaatsen duwt de actuator aan een verbindingsstuk die verbonden is met de arm. De appel moet nu alleen nog opzij worden verplaatst. Dit gebeurt met een draai, waarbij de arm op een as staat en de actuator aan de achterkant duwt.
4. PAK & KLEINE DRAAI
Dit is het concept met de grote draai. De beweging in de hoogte gaat door middel van een driehoek vormige hefboom die gemonteerd is op een rond plateau samen met de actuator die hem omhoog of omlaag beweegt. Om het plateau is een touw gewikkeld die zodra de actuator zich uitstrekt los wikkelt en het plateau 270 graden draait, en hiermee de muur vermijdt. De appel wordt bij dit concept gegrepen door het zelfde mechanisme als in concept 4.(Pak en kleine draai)
5. PAK & GROTE DRAAI
Onze keuze
Onze keuze is tot stand gekomen door de spuugmodellen objectief te beoordelen en daarop te selecteren door elk idee te beoordelen op betrouwbaarheid, speling, maakbaarheid, epischheid, kosten en duurzaamheid. Deze gaven we alle een verschillende weging en elke weging is gebaseerd op hoe belangrijk wij het onderdeel vonden.
Deze wegingen zijn zo gekozen omdat we met onze groep het eens waren dat een simpeler ontwerp dat werkte beter zou zijn dan een mooi concept waar helemaal niks aan werkte. De betrouwbaarheid en stabiliteit van het concept was het belangrijkste omdat we simpelweg graag een werkend ontwerp wouden produceren. Maakbaarheid komt dicht daar achter voor dezelfde reden. Liever iets maakbaars dan iets vets. Iets vets was de volgende category omdat als we twee werkende concepten hadden dat we allemaal voor de vetste zouden kiezen. Als laatste kwamen kosten en duurzaamheid. Deze hebben allebei vrij laag gescoord omdat deze tussen de verschillende concepten zeer weinig verschillen.