Ontwerpen

Ontwerp 1 was het eerste ontwerp die we bedacht hebben. De opdracht was toen om met 3 actuatoren de appel te verplaatsen, maar met het gebruik van 2 actuatoren zouden er bonuspunten kunnen worden behaald. We probeerden dus een ontwerp te bedenken waarbij we maar 2 actuatoren nodig zouden hebben, vanuit daar zouden we als we tegen een probleem aanliepen eventueel een derde actuator kunnen gebruiken om dit op te lossen. Één actuator zouden we sowieso nodig hebben om de appel te grijpen. Aangezien er veel verschillende opties zijn voor een grijper, hebben we ons per ontwerp mee gericht op hoe we de appel over of om het bord heen konden plaatsen. De standaard denkmethode om een appel een horizontale en verticale verplaatsing te geven zou het gebruik van 2 actuatoren zijn. Eentje zorgt voor de verticale verplaatsing, en de ander voor de horizontale. Echter zou met een draaiende beweging beide verplaatsingen met één actuator haalbaar zijn. We kwamen snel tot de conclusie dat we de appel om het schort heen moesten laten draaien. Zo hoefden we niet een extra actuator te gebruiken om de appel over het schort te verplaatsen. Door middel van een tandwielen zouden we de horizontale beweging van het uitschuiven van de actuator kunnen omzetten in een draai. Echter zouden we de arm tijdens de draai over een soort schuine balk moeten laten gaan, die zorgt dat de arm 1,6cm hoger eindigt dan waar die begon. Dit komt doordat het eindstation van de appel 1,6 cm hoger ligt dan het begin station. Hierdoor moesten we het tandwiel waar aan de arm zit los maken, zodat deze kon stijgen. Door middel van beugels zouden we hem op z’n plek moeten houden. Hierdoor kwamen er steeds meer problemen voor de stevigheid en nauwkeurigheid, die opgelost moesten worden. Telkens als we een oplossing vonden ontstond er weer een nieuw probleem. Uiteindelijk kwamen we tot de conclusie om deze niet te gebruiken.

Voordelen

Bij de introductie van dit ontwerp project werd ons verteld dat het mogelijk was om twee actuatoren te gebruiken, maar wel moeilijk. Een goed functionerende grijper maken waarbij slechts twee actuatoren gebruikt worden levert hierom ook bonuspunten op. Na dit gehoord te hebben wilden we natuurlijk allemaal een grijper proberen te maken die maar van twee actuatoren gebruik maakt. Verder maakt de grijper van dit concept een vlotte beweging.

Nadelen

Doordat we bij dit concept de grijper niet aan het bord kunnen bevestigen zal de constructie minder stabiel worden. Ook moet de arm van de grijper een grote afstand afleggen. Hierdoor zal het lastig worden om de stabiliteit gedurende het proces te behouden. Om onze grijper een grote draai te laten maken moeten we de uitschuiving van de actuator omzetten in een rotatie van onze grijper. Het leek ons handig om hier tandwielen voor te gebruiken. Er zou echter wel veel kracht komen te staan op die tandwielen en aangezien we niet precies wisten of pmma tandwielen sterk genoeg zouden zijn leek ons dit concept toch niet zo handig.

Bij ons tweede ontwerp besloten we om voor elke beweging één actuator te gebruiken. Voor de grijpbeweging, voor de horizontale verplaatsing en voor de verticale verplaatsing. Aangezien we al een vrij goede grijper hadden bedacht, konden we hier ook focussen op de verplaatsing. We begonnen een oplossing te zoeken voor de verticale verplaatsing. We wilde een hefboomprincipe gebruiken zoals bijvoorbeeld bij een graafmachine. Door middel van de juiste positionering van de arm en de actuator zouden we het 10 cm uitschuiven om kunnen zetten in een verticale verplaatsing die hoog genoeg zou zijn. Voor de horizontale verplaatsing wilden we hetzelfde principe toepassen. Door nog een actuator op de arm te plaatsen konden we ook een horizontale verplaatsing bewerkstelligen. Door ons ontwerp naast het schort te plaatsen, zouden we een minimale horizontale verplaatsing moeten hebben. Ook konden we de arm vastmaken aan het witte bord wat de stevigheid zou bevorderen. Hier hebben we wat spuugmodelletjes voor gemaakt. Na deze te hebben bestudeerd leek ons dit een haalbaar concept en hebben we besloten deze verder uit te werken. Tot slot moest worden bedacht hoe de grijper op de arm bevestigd moest worden. Het leek ons eerst handig om de grijper van boven de appel te laten pakken. Dit bleek in praktijk alleen moeilijker te zijn om aan je arm te bevestigen. Hierdoor kozen we voor een grijper die de appel van de zijkant grijpt.

Bij dit ontwerp wilden we de horizontale verplaatsing realiseren door onze grijper over een rails te laten bewegen. Voor de verticale verplaatsing zouden we het principe van de kraan alsnog gebruiken. Op deze manier konden we het meest nauwkeurig de appel verplaatsen, doordat de verplaatsing gelijk zou zijn aan de afstanden van de rails. We zouden zo wel een flinke constructie moeten maken om de rails te ondersteunen. Echter schuiven de actuatoren maar 10 cm uit, waardoor de appel niet de horizontale en verticale afstand kan overbruggen die nodig is om de opdracht te voltooien. Hiervoor zouden we een systeem met tandwielen moeten bedenken, zodat de kleine afstand van de uitschuiving omgezet kan worden in een grotere. Het werken met tandwielen is, zoals bij ontwerp 1 al is gebleken, erg lastig.

Voordelen

Als we voor dit ontwerp de afmetingen die onze onderdelen moeten hebben goed bepalen dan zal het redelijk simpel zijn om er voor te zorgen dat de de grijper nauwkeurig de juiste beweging omhoog en naar de zijkant maakt. Doordat je de verschillende bewegingen los van elkaar kan veranderen. Ze ontstaan door verschillende actuatoren en dus kan je elke beweging vrijwel precies bepalen waardoor je je grijper dus erg nauwkeurig kan maken.
Bij dit ontwerp maken we geen gebruik van een draaimechanisme waardoor we geen rekening hoeven te houden met het kiezen van de juiste hoeken. De arm staat namelijk in dit concept altijd loodrecht ten opzcihte van het bord. Hierdoor zal het bepalen van de juiste lengte van de arm redelijk eenvoudig zijn.

Nadelen

Het zal moeilijk worden om met een actuator die 10 cm uitschuift onze grijper 26 cm te laten verschuiven. Hiervoor zullen we dus overbrengingen zoals tandwielen of een schaar moeten gaan gebruiken. Dit zou in principe geen problemen moeten opleveren. Het is echter wel zo dat we makkelijke alternatieven hebben. Hierom is dit 'probleem' dus een nadeel. Tevens zal de uiteindelijke constructie vrij groot en zwaar zijn. Hierdoor zouden we met het probleem komen te zitten dat de actuatoren niet sterk genoeg zijn. Je krijgt bij dit ontwerp met alles bij elkaar