Onderzoek boei detectie systeem

Het boeidetectie systeem

De eisen die we aan het systeem stellen:

-          Het product kan een boei detecteren

-          Het product detecteert de boei binnen een straal van 0,5 m

-          Het product dropt de bal binnen 10m van de boei
-          De boei die gedetecteerd moet worden bevat geen actieve componenten

IR SENSOR:

De sensor geeft een digitale 0(LOW) als er een object bevind in de afgestelde afstand. Er is ook een ingebouwde led aanwezig die het digitale signaal weergeeft, zodat deze eenvoudig is af te stellen.


-          Verstelbaar van 3-80 cm

-          Zeer nauwkeurig
-          € 7,29
-          klein 

Ultrasonische sensor:

De sensor meet de afstand door gebruik van sonar. Het stuurt een ultrasonische puls (niet hoorbaar voor mensen) wat terugkaatst van objecten in zijn bereik. De afstand wordt gemeten door de tijd te meten die tussen het versturen en ontvangen van de puls zit.

-          ingebouwde temperatuur sensor

-          4cm tot 3m
-          €17,95
 

GPS

-          €51,95
-          verbruikt weinig stroom
-          zeer nauwkeurig

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusie:

 

We kiezen als boei detectie systeem voor de IR-sensor, deze kiezen we voor de volgende redenen: hij is goedkoop, hij is compact, er staan al programma’s op internet voor aansluiting op de Arduino. Ook speelde de volgende zaken mee in ons besluit: als je een GPS gebruikt dan detecteer je geen boei maar een locatie waardoor hij niet aan de eisen voldoet. En de ultrasonische sensor leek ons niet zo betrouwbaar op het water waar golven zijn.

Systemdesign planning

Om het blok systemdesign goed te laten verlopen hebben we aan het begin een planning gemaakt. Deze zullen we volgen gedurende deze fase zodat we niets vergeten.

Systeem				Afgerond
Energie voorziening	Energie opslag
	Enegrie transport
	Energie verdeling
Hovercraft	Voortbeweging	Zweef systeem	Rok
			Aandrijving liftsysteem
			Fan lift systeem
		Voortstuwingssysteem	Aandrijving voortstuwingsysteem
			Fan voortstuwing
	Stuur systeem	Lucht buiging
		Hoek regeling
	Frame	Lucht tunnel
		Slakkenhuis
Kanon	Voedseldropper
	Magazijn
	Autonome aansturing	Boeidetectie
		Informatie verwerking
Vogelverschikking
Hovercraft	Frame	Grondplaat (Globaal bepalen)
	Draadloze besturing	Ontvanger
		Zender
		Antenne
		Informatie verwerking
	Voortbeweging	Zweef systeem	Lift regeling
		Voortstuwingssysteem	Snelheidsregeling
	Frame	Grondplaat (detaileren)

Definitie Sub-systeem

De volgende fase is de sub-systeem fase. In deze fase ga je afzonderlijk kijken naar de verschillende systemen die in je ontwerp zitten. Ik ga in deze fase kijken naar het Ballendropsysteem en deze verbeteren waar nodig is.

Geïntegreerde Morfologische kaart

In de Proof of concept hebben we een morfologische kaart gemaakt van het dropsysteem, in het systemdesign is het de bedoeling dat je een geïntegreerde kaart maakt van de hover EN het dropsysteem.
Dat is precies wat ik hieronder heb gedaan.
De keuze van de hover is gemaakt door Mike en Tamar. Ze hebben voor het systemdesign weer gekozen voor dezelfde lift motor omdat deze goed werkte. Echter hebben ze gekozen voor een nieuwe trust motor die minder Ampère verbruikt en dus ook zuiniger in energie is. Als rok hebben zij gekozen voor een opgeblazen rok. Dit is omdat wanneer de moter om wat voor reden dan ook uitvallen, de hover in ieder geval nog blijft drijven.

Door het integreren van de hover en het ballenwerpsysteem heb ik het dropsysteem aangepast. Het dropsysteem is namelijk in de bodemplaat geïntegreerd. Wanneer ik het oude systeem zou hebben gebruikt zal er veel lucht verloren gaan in de lift omdat er teveel lucht verlies is in de munitie pijp door de gleuven erin voor de hefboom.

Ik heb hierdoor gekozen voor dezelfde werking van de servo, maar nu heb ik geprobeerd om het luchtverlies zo veel mogelijk tegen te gaan door een andere oplossing te verzinnen voor de gleuven. Dit principe zal ik beter uit leggen in het subsystem design.

Procesboom Ballendropsysteem

Mike en Tamar hebben de Procesboom voor de hover gemaakt, ik heb de procesboom van hun gedeeltelijk gebruikt maar wel gespecificeerd op het ballendropsysteem.

Ik ben hierbij beter gaan kijken naar het kopje gebruik, en hierbij de nodige aanpassingen aangedaan.

Levensfase	Activiteit	Specificatie	Aantekeningen
Ontstaan	Produceren	Productie met gewaarborgde kwaliteit
	Assembleren	Met de hand assembleren	Zo min mogelijk tijd
	Controleren	Maten controleren	staven goed afstellen
		Werking testen	sensor goed aangesloten
Verspreiden	Verpakken	Verpakken in kartonnen dozen	ecologisch
		Omwinden in bubbeltjes plastic	veiligheid voor onderdelen
	Prijs vaststellen	Onder de 500 euro	aantrekkelijk voor de koper
	Vervoeren	Transport per post	Klein pakket
		Aflevering door producent	extra rijkosten
Gebruik	Aanschaffen	Geleverd bij het bedrijf
	Opbergen	onderkant afspoelen en droogmaken	Niet vee hoekjes ed.
		Stallen hele hover	Min mogelijk ruimte innemen
	Klaar maken voor gebruik	Dop openen
		Magazijn vullen
		Magazijn sluiten
		Sensor controleren
	Gebruiken	Controller aan zetten
		Hovercraft aanzetten
		Gas geven
		Boei detecteren	Recht op boei afvaren
		Terugvaren
	Onbedoeld gebruik	Te grote munitie plaatsen
		Te kleine munitie plaatsen
		Magazijn niet sluiten
		Tegen muur op varen	sensor/band kapot
		Water bij elektriciteit gieten	kortsluiting
		Iets voor de sensor plakken of vies maken	kan niets detecteren
		Niet afspoelen na gebruik	Zout
		Bescherming van bedrading bij ballendropsyteem verwijderen	kans op kortsluiting
	Onderhoud	Afspoelen met zoet water
		Checken of servo functioneerd
		staven controleren op doorbuigen
		Controleren of er ergens water in komt
		Baterijen afstandsbediening vervangen
		Bouten eventueel draaien	Hiervoor moeten we trillingen voorkomen of de moeten extra borgen.
		Accu`s vernieuwen	Als de accu`s door gebuikt versleten zijn.
	Repareren	Scheuren in de munitiekamer	alle onderdelen opnieuw monteren
		Schroefdraad dop kapot	nieuwe dop
		servo kapot	nieuwe servo
		Staven gebogen	losdraaien en opnieuw vastzetten
Verdwijnen	Hergebruik	Onderdelen overzetten op andere hovercraft
		Onderdelen bewaren voor later gebruik
	Recyclen	Recyclebare onderdelen recyclen
	Vernietigen	Niet recycle bare onderdelen vernietigen

Dropsysteem geïntegreerd met hover

Hieronder heb ik een tekening gemaakt van hoe het dropsysteem geïntegreerd met de hover is.

 

Definitief PVE/PVW

Bij het kijken naar de verschillende systemen van de voedselhover, hebben Tamar, Mike en ik we nieuwe eisen opgesteld, en eisen aangescherpt van het ouden PVE/PVW

#	Zonnewiel	Bijbehorende systeem	Eis	Wens	Bron	Opmerking
1	Techniek	Voedselhover	De maximale systeem druk is 10 bar		Eisen blokboek
2	Markt	Voedselhoever	De verkoopprijs is lager dan €500,-	Het product is zo goedkoop mogelijk	Eisen blokboek
3	Techniek	Voedselhoever	Het ontwerp is geschikt voor series van 50 per jaar		Eisen blokboek
4	Techniek	Draaloze aansturing	Het apparaat is draadloos bestuurbaar	De afstand waarover het apparaat aangestuurd kan worden is zo groot mogelijk.	Eisen blokboek
5	Techniek	Draaloze aansturing	Het apparaat is draadloos voorzien van energie		Eisen blokboek
6	Techniek	Energievoorziening	Het apparaat kan meer als 1 km varen per rit.	Het apparaat kan zo ver mogelijk varen	Eisen blokboek
7	Techniek	Draaloze aansturing	De draadloze besturing heeft een bereik van meer dan 0,7km	De afstand waarover het apparaat aangestuurd kan worden is zo groot mogelijk.	Eisen blokboek
8	Techniek	Energievoorziening	Het product kan 5 ritten dag maken	Het product kan meer als 5 ritten per dag maken.	Eisen blokboek
9	Techniek	Kanon	Per rit kan het product 5 voedingenssupplementen droppen	Per rit kan het product meer als 5 voedingssupplementen droppen	Eisen blokboek
10	Techniek	Magazijn	Het product kan 5 voedingssupplementen meenemen	Het product kan meer als 5 voedingssupplementen meenemen.	Eisen blokboek
11	Techniek	Frame	Het product is niet groter dan 600*600mm (l*b)		Eisen blokboek
12	Techniek	Detectiesysteem	Het product kan een boei detecteren		Eisen blokboek
13	Techniek	Aansturing	De aansturing van de systemen in het product gaat doormiddel van Arduino		Eisen blokboek
14	Techniek	Detectiesysteem	De boei die gedetecteerd moet worden bevat geen actieve componenten		Eisen blokboek
15	Techniek	Kanon	Het systeem beslist zelf wanneer er voeding gedropt word.		Eisen blokboek
16	Techniek	Detectiesysteem	Het product detecteert de boei binnen een straal van 0,5 m		Eisen blokboek
17	Techniek	Detectiesysteem	Het product dropt de boei binnen 10m van de boei	Het product dropt de voeding zo dicht mogelijk bij de boei	Eisen blokboek
18	Techniek / Mens	Energievoorziening	De accu moet tussen de 5 ritten in 60s te verwisselen/bij te vullen zijn	De energiebron is zo snel mogelijk te verwisselen.	Eisen blokboek
19	Techniek / Mens	Energievoorziening	Wanneer de energiebron de hele dag mee gaat is deze in maximaal 5 min te verwisselen./bij te vullen.	De energiebron is zo snel mogelijk te verwisselen.	Eisen blokboek
20	Techniek	Frame / rok	Het product blijft drijven wanneer de motoren uit staan.		Eisen blokboek
21	Techniek	Frame	De elektronica is water dicht afgeschermd.		Eisen blokboek
22	Techniek	Hovercraft	Het product kan voortbewegen over land	Er is zo min mogelijk wrijving met de ondergrond	Eisen blokboek
23	Techniek	Hovercraft	Het product kan voortbewegen over water	Er is zo min mogelijk wrijving met de ondergrond	Eisen blokboek
24	Techniek	Voedselhover	Het product heeft geen delen die uitsteken in het water.	Er is zo min mogelijk wrijving met de ondergrond	Eisen blokboek
25	Techniek	Voedselhover		Het product gaat zo snel mogelijk	Eisen blokboek
26	Techniek	Vogel verschikking	Het product kan vogels wegjagen	Vogels worden binnen een zo groot mogelijke straal weggejaagd	Eisen blokboek
27	Techniek	Vogel verschikking		Vogels blijven zo lang mogelijk weg	Eisen blokboek
28	Techniek	Vogel verschikking	Het vogel verjagingssysteem blijft effectief over een langere periode.		Eisen blokboek	Vogels wennen vaak aan verjagingssystemen en dan heeft het geen nut meer
29	Mens	Voedselhover	Personen kunnen niet met hun handen bij bewegende delen.		Testen hovercraft
30	Milieu	Voedselhover	Er komen geen schadelijke stoffen in het milieu bij gebruik van het product.		Mileu overweging
31	Milieu	Voeselhover		Er is zo min mogelijk gebruik gemaakt van schaarse materialen.	Mileu overweging
32	Markt / Techniek	Voedselhover		Het product is zo snel mogelijk te assembleren.	Afweging op basis van het markt kwadrant	Dit zorgt voor een lagere kostprijs
33	Milieu / Techniek	Voedselhover		Onderdelen van het product zijn makkelijk te vervangen wanneer kapot of versleten.	Mileu overweging	Dit maakt onderhoud veel makkelijker
34	Techniek	Energievoorziening		Er zijn zo min mogelijk verschillende spanningen nodig.	Testen hovercraft	Zo min mogelijk spanningsomvormingen nodig
35	Techniek	Frame	Met een plaat kun je de elektronica en accu`s afdekken		Afweging op basis van het mens kwadrant
36	Techniek	Voedselhover		Zo min mogelijk verschillende onderdelen.	Afweging op basis van het markt kwadrant	Dit zorgt voor een lagere kostprijs
37	Techniek / Markt	Voedselhover		Onderdelen zo makkelijk mogelijk verkrijgbaar	Mileu overweging	Dit maakt onderhoud veel goedkoper
38	Techniek	Hovercraft	In of op de hovercraft kan geen water blijven staan		Testen hovercraft
39	Techniek	Voedselhover		Zo min mogelijk trillingen	Testen hovercraft
40	Techniek	Voedselhover		De hovercraft schommelt zo min mogelijk	Testen hovercraft
41	Techniek	Hovercraft		Het product blijft te gebruiken bij zo veel mogelijk wind	Testen hovercraft
42	Techniek	Hovercraft		Het product blijft te gebruiken bij zo hoog mogelijke golven	Testen hovercraft
43	Techniek / Milieu	Hovercraft		Zo min mogelijk verlijmde onderdelen	Mileu overweging
44	Techniek / Mens	Voedselhoever	Er zitten geen scherpe delen op de hovercraft		Algemene veiligheid
45	Techniek	Stuursysteem	De lengte van de stuur flappen is minimaal 2/3 van de lengte van de lucht tunnel.		Stuursysteem onderzoek
46	Techniek	Stuursysteem	Alle assen van het stuursysteem staan verticaal.		Stuursysteem onderzoek
47	Techniek	Stuursysteem	De afstanden tussen de flappen is allemaal gelijk.		Stuursysteem onderzoek
48	Techniek	Stuursysteem	Het stuursysteem heeft 5 flappen.		Stuursysteem onderzoek
49	Techniek	Stuursysteem	Er zijn geen openingen in de zijkant van de luchttunnel.		Stuursysteem onderzoek
50	Techniek	Stuursysteem	De luchttunnel sluit goed aan op de fan.		Stuursysteem onderzoek
51	Techniek	Stuursysteem	Alle flappen zijn even lang.		Stuursysteem onderzoek
52	Techniek	Enegie opslag		De accu is zo compackt mogelijk.	Accu onderzoek
53	Techniek	Enegie opslag		De accu heeft een hoge energie dichtheid hebben	Accu onderzoek
54	Techniek	Enegie opslag		De accu heeft een zo laag mogelijke zelf ontlading.	Accu onderzoek
55	Techniek	Enegie opslag	De accu moet een vermogen van 300W kunnen leveren		Accu onderzoek
56	Techniek / Mileu	Enegie opslag		De accu heeft een zo lang mogelijke levensduur	Accu onderzoek
57	Techniek	Enegie opslag	De accu kanminimaal 20A leveren		Accu onderzoek
58	Techniek	Enegie opslag	De accu spanning zit tussen 11V en 15V		Accu onderzoek
59	Techniek	Enegie opslag	Er moet minimaal 1 temperatuursensor op de cellen zitten.		Accu onderzoek
60	Techniek	Enegie opslag	Alle cellen moeten gelijk matig worden op geladen		Accu onderzoek
61	Techniek	Enegie opslag	Als de accu te warm word moet de schakeling worden onderbroken		Accu onderzoek
62	Techniek	Informatie verwerking	De stroom door de I/O pinnen van de Arduino UNO overschrijdt niet 40mA.		Onderzoek naar Arduino
63	Techniek	Informatie verwerking	De stroom door de 3,3V pin van de Arduino UNO overschrijdt niet 50mA.		Onderzoek naar Arduino
64	Techniek	Informatie verwerking	De voedingsspanning van de Arduino UNO is lager dan 15V.		Onderzoek naar Arduino
65	Techniek	Informatie verwerking	De voedingsspanning van de Arduino UNO is hoger dan 6V.		Onderzoek naar Arduino
66	Techniek	Informatie verwerking	Voor de informatieverwerking zijn niet meer dan 14 I/O pinnen nodig.		Onderzoek naar Arduino
67	Techniek	Informatie verwerking	Voor de informatieverwerking zijn niet meer dan 6 analoge input pinnen nodig.		Onderzoek naar Arduino
68	Techniek	Informatie verwerking	De sketch voor de volledige aansturing is kleiner dan 31KB.		Onderzoek naar Arduino
70	Techniek / Mens	Magazijn	Het voedsel moet spat en regen water vrij blijven in het magazijn.		Onderzoek naar ballen kanon en magazijn
71	Mens	Magazijn	Voor het bijvullen van het voedsel moet slechts een klepje geopend worden.		Onderzoek naar ballen kanon en magazijn
72	Techniek	Voedseldropper	Uit de buis van de dropper kan nooit meer als 1 golfbal vallen.		Onderzoek naar ballen kanon en magazijn
73	Techniek	Kanon	De buis van de dropper is onder een hoek van tenminste 30 graden geplaast.		Onderzoek naar ballen kanon en magazijn
74	Techniek	Magazijn	De binnendiameter van de buis is ten minste 4,3mm.		Onderzoek naar ballen kanon en magazijn
75	Techniek	Magazijn	De lengte van het magazijn is ten minste 21,5mm.		Onderzoek naar ballen kanon en magazijn
76	Techniek	Rok	Het opgeblazen compartiment van de rok is lucht dicht.		Onderzoek naar rok
77	Techniek	Rok	Geïntegreerd in de rok zit een systeem wat de lucht gelijkmatig verdeeld.		Onderzoek naar rok
78	Techniek / Mens	Rok	Het deel wat de lucht verdeeld hoeft niet los van de rest van de rok te worden gemonteerd.		Onderzoek naar rok
79	Techniek	Rok	Als de rok scheurt mag dit niet op de naden zijn.		Onderzoek naar rok
80	Techniek	Bodemplaat	De bovenkant van het kanon is luchtdicht afgesloten		Onderzoek naar de bodemplaat
81	Techniek	Bodemplaat	De bodemplaat is lossend.		Onderzoek naar de bodemplaat
82	Techniek	Bodemplaat	De hovercraft is in de breedte richting in balans.		Onderzoek naar de bodemplaat
83	Techniek	Bodemplaat	De hovercraft is in de lengte richting in balans.		Onderzoek naar de bodemplaat
84	Techniek	Bodemplaat	Er is aan de onderkant van de bodemplaat genoeg ruimte voor het bevestigen van de rok.		Onderzoek naar de bodemplaat