Probleemstelling Ballenkanon

Ik heb voor de Proof of Concept de Probleemstelling geschreven. Deze luidt als volgt:

"Hoe maak je een ballendropsysteem dat zo laag mogelijk is in prijs en zo makkelijk mogelijk te produceren en assembleren is?"

De Opdracht

Om alles goed op een rijtje te zetten voordat ik aan het blok begin heb ik de opdracht goed doorgenomen en even op een rijtje gezet.

Inleiding:

Een van de parels van Zeeland is de mossel kwekerij.

Mossels gedijen het best in schoon, voedselrijk water. In een experimenteel kader wil men kijken of het bijvoederen van mossels effect heeft op de groei. Hierdoor kan er eerder “geoogst” worden, of hebben de mossels een groter formaat.

Daarnaast wil men de mogelijkheid hebben om vogels te verjagen tijdens laag water om de banken te beschermen tegen roverij.

De opdracht:

Ontwerp een Hovercraft voor de mossel kwekers. Het vaartuig moet in staat zijn om voedingssupplementen, voor de mosselteelt bij bv Bruinisse, op de juiste locatie te kunnen droppen. De hovercraft moet tevens gebruikt worden om vogels af te schrikken.

Voorwaarden voor aanpak van de opdracht:

- Je werkt in groepjes van maximaal 3 personen.

- Maak een planning: het blok duurt maar 8 weken.

–      Gebruik hierbij het wekenschema in het lokaal.

·         Maak eerst een “Proof of Concept”.

–      Zolang het Proof of Concept ons niet overtuigd, blijf je in deze fase hangen!!

·         Je werkt volgens het V-model geïntegreerd in de ontwerpmethodiek van Timmers en van der Waals.

·         De voedingssupplementen hebben een grootte en gewicht van een golfballetje. (Voor het testen maak je hier gebruik van).

·         Locatie bepaling van de mosselbanken vindt plaats via zogenaamde “marker” boeien.

–      De vorm, uiterlijk, maat, content van de boei is vrij te kiezen (kan handig zijn om dat onderling af te stemmen).

–      Extra: Afhankelijk van het type boei kan een ander supplement of meerdere supplementen ingezet worden.

·         Maximale systeemdruk is 10 bar voor pneumatische systemen.

·         Planning:

–      Proof of Concept werkend de eerste week op 12 april 2013.

–      Definitief model te demonstreren op 6 juni 2013.

–      Blog en verslag in te leveren uiterlijk 7 juni 2013 voor 17:00.

·         Materiaal is tegen vergoeding via Jorien te verkrijgen, mits tijdig besteld, of via eigen middelen.

·         Met uitzondering van de eerste les, is het niet toegestaan om nog even snel naar de bouwmarkt, containerpark, kringloopwinkel etc. te lopen. Wees voorbereid en zorg dat je alle materiaal bij je hebt aan het begin van de les.

 

Voorwaarden voor oplevering van de opdracht

(voorwaarden voor opleveringen van de faseringen: zie verdere hoofdstukken):

·         Je ontwerp heeft een maximaal verkoopprijs van €500,-.

·         Je ontwerp is geschikt voor een eenmalige seriegrootte van 50 stuks in één jaar.

·         Je ontwerp moet autonoom werken/ draadloos bestuurbaar zijn (dus geen verlengsnoer vanaf de kant).

·         Je ontwerp moet minimaal 1 km kunnen varen per rit.

·         Je ontwerp moet 5 ritten per dag kunnen maken.

·         Je ontwerp moet minimaal 5 supplementen kunnen droppen per rit.

·         Je ontwerp heeft een maximale afmetingen van de grondplaat : 60 x 60 cm, exclusief de rok. (Deze maat mag ruimer genomen worden als je argumenten hebt, dat het voor de klant prettiger is.)

·         Je model moet 100% kloppen met je ontwerp voor productie.

·         Het is niet toegestaan om een bestaande hovercraft te gebruiken en die simpelweg om te bouwen.

·         De boei wordt gedetecteerd door sensoren op de hovercraft.

·         Voor het verwerken van signalen en het uitvoeren van commando’s moet een Arduino gebruikt worden (m.u.v. de besturing van de hovercraft).

–      Het droppen van het supplement wordt in gang gezet door een Arduino kit.

–      Deze kit detecteert de boei en geeft het commando aan de voedsel automaat om te droppen.

–      De boei mag geen actieve componenten bevatten.

·         De boei wordt binnen een straal van een 0,5m gedetecteerd.

·         Het supplement moet gedropt worden binnen een straal van 10m vanaf de boei.

·         Het droppen werkt autonoom en wordt dus niet bepaald door de gebruiker.

·         Voor het afvuren/ loslaten van het supplement moet je gebruikmaken van mechanische, elektromechanische, hydraulische en/of pneumatische systemen.

·         Eventuele energie bonnen zijn binnen 60 seconden te vervangen of bij te vullen/laden.  Of ze gaan een gehele dag mee (zie eisen hierboven) en zijn dan binnen 5 minuten te vervangen of bij te vullen/laden.

·         Esthetiek is hier in principe geen aandachtspunt, maar als ontwerpers zou dit een zaak van eer moeten zijn...

·         Je presenteert je ontwerp aan het einde in 2 delen en levert het volgende in:

–      Je houdt een mondelinge presentatie ondersteund door zelf te bepalen middelen.

–      Je toont de werking aan met:

§  Drag race: Zo snel mogelijk een afstand van 10m overbruggen

§  Behendigheidsrace: de hovercraft moet zo snel mogelijk de boei bereiken via een door ons bepaald parcours en het supplement kunnen droppen binnen de gestelde eisen.

–      Je oorspronkelijk Proof of Concept

–      Het Definitieve model

–      Een export van je Blog

–      Je ontwerpverslag

§  duidelijk de gevolgde weg uitleggen en het eindresultaat bespreken (werking).

§  3D CAD bestanden (Digitaal)

Wat is het V-Model?

Het V-model werkt eigenlijk precies tegengesteld aan de Delftse Methode. Bij het V-model begin je namelijk eerst met het ontwerpen van je product en ga je het daarna specificeren.

 

Morfologische Kaart

Het doel van deze morfologische kaart is om alle gegenereerde ideeën in kaart te brengen en daar een combinatie van de beste ideeën te kiezen voor het uiteindelijke concept.

 

De functies waar we ideeën voor geschetst hebben zijn het detecteren van de boeien, het opslaan van de voorraad golfballen, het uit voorraad halen van de ballen, het droppen en het verschrikken van vogels.

Deze morfologische kaart is gemaakt voor het ballenkanon. We hebben door middel van het trekken van een lijn door de ideeën een integraal idee gekregen.

 

 

PVE/PVW Dropsysteem

Programma van Eisen & Wensen

Eisen met betrekking tot het werp systeem

1) Het drop systeem moet minimaal 5 supplementen droppen

2) Het drop systeem moet werken met Arduino

3) Het moet werken op maximaal 48 Volt

4) Er moet een manier zijn om vogels te verjagen

5) Het supplement wordt binnen een straal van 10m gedropt

6) Het droppen wordt niet bestuurd door de gebruiker

7) Het drop systeem werkt op golfballen van een maximale

8) Het systeem moet in de 1e week een drop actie 5 keer

9) Het drop systeem moet meerdere supplementen kunnen droppen

10) Het drop systeem weegt maximaal 3 kilo

11) Het drop systeem is te herladen binnen 60 seconden

12) Het drop systeem is geïntegreerd in de hovercraft

13) Het systeem begint te werken zodra de boei is gedetecteerd

14) Het drop systeem staat op een oppervlakte van 50cmx50cm

 

Wensen met betrekking tot het werp systeem

1) Het drop systeem kan meer dan 5 supplementen per dag droppen

2) Alles werkt op hetzelfde voltage

3) Het supplement dropt binnen een straal van 5 meter

4) Het drop systeem kan 5 supplementen per vaartocht droppen

5) Het drop systeem weegt minder dan 3 Kilo

6) Het systeem is te herladen binnen 30 seconden

7) Het drop systeem staat op een kleiner oppervlakte dan 50cmx50cm

Werking Dropsysteem

Om de werking te laten zien van het Integraal idee hebben we een Filmpje gemaakt. Hierin is te zien hoe de golfballetjes gedropt worden via een besturingspaneel.