ROBOT STØVSUGER. Produktrapport

Transkript

1 ROBOT STØVSUGER Produktrapport BSc03-ID - Industriel Design - Gruppe nr Denne opgave - eller dele heraf - må kun offeligøres med forfatternes tilladelse jf. Bekendtgørelse af love om IPR (AAU.2013) 1.1

2

3 EVE Ill. 1 Henriette Birch Hansen Louise Sandahl Ullmann Janne Bjerregaard Thomsen Rune Gyntzel Kristine Kronborg Sørensen Simon Freundlich Jensen 1

4 Titelblad Indledning P3 projekt, 3.semester Industrielt Design Aalborg Universitet Projektmodul 3: Mekatronik & Design Projekttema: Robotstøvsuger Projektperiode: & Hovedvejleder: Finn Kehlet Schou Bivejleder: Shaoping Bai Modul antal: 450 timer Sidetal: 12 (eksl. forside/bagside) Dette er en produktrapport, der beskriver et løsningsforslag til en robotstøvsuger med henblik på form, funktion og konstruktion. Løsningsforslaget er beskrevet gennem tekst, illustrationer og tekniske tegninger. Løsningsforslaget er udarbejdet på baggrund af en metodisk proces. Der er med henblik på at udarbejde et løsningsforslag bl.a. lavet analyser og registreringer af målgruppe, eksisterende produkter på markedet samt form, funktion og konstruktion af en irobot Roomba 560. Analyser, registreringer og processen er beskrevet i procesrapporten. Ill. 2

5 Kort opsummering af procesrapport Problemfelt Der arbejdes med flere forskellige problemstillinger, både funktionelle og konstruktionsmæssige. Der er fokus på robottens evne til at komme ind i hjørner på minimum 45 grader. Løsningen skal kunne køre fra rum til rum og kunne finde tilbage til sin ladestation. Ligeledes arbejdes der med nogle underproblemer i forhold til robottens måde at få strøm på, samt at den skal stoppe før trappetrin og andre afsatser. Der undersøges forskellige navigationsmuligheder som optimering af robottens køremønster. Camilla, 22år Ill. 3 Kravspecifikation Målgruppe Målgruppen består af mænd og kvinder i alderen 19 til 25 år. De er udeboende designstuderende og ligger placeret i det blå segment, i Minervamodellen. Det er primært en gruppe der er i gang med en lang videregående uddannelse, som ofte bor i lejlighed tæt på deres studie. Målgruppen er moderne, materialistiske og bevidste om teknologi og forbrug. De følger gerne andre med samme ambitioner og værdier som dem selv, men trods målgruppens tendens til at følge strømmen ønsker de at stå stærkt som individer. (Uddrag fra procesrappport) Kravsspecifikation Krav Ønsker Funktion Konstruktion Ill. 4 Kravspecifikation Kvantitative Skal rengøre hjørner på min. 45 Skal minimum kunne køre over 6cm høje dørtrin Skal køre under genstande, der minimum er 4 cm Kvalitativ Robotten må ikke side fast mellem stoleben Robotten skal kunne komme rundt om stoleben Robotten må ikke køre ud over trapper eller andre afsatser Robotten skal kunne tidsindstilles Kvantitative Skal have HEPA filter Kvantitative Rengøringen af børster må maks tage 2min. Det må højst tage 10sek. at afmontere og montere støvbeholderen Kvalitativ Skal rengøre lister Kvalitativ Støvsugeren skal være kompakt 3

6 Opbygning - Top Her ses EVE s tre grundkomponenter. En køreenhed, en sugeenhed som sidder i det kørende komponent og kan tages ud til manuel håndtering. Det sidste komponent består i en dock til opladning af Robotten. Produktet er designet ud fra tre grundprincipper som er opstillet ud fra styleboard i procesrapporten. 1. En geometrisk styrende for 2. Rene enkle flader 3. Kontrast i materiale Start/sluk Lader Håndtag Sugeenhed Køreenhed 4 Ill. 5

7 Opbygning - Bund Her ses de tre elementer fra bunden. Køreenheden er udstyret med to roterende børster, således at robotten kan rengøre et større areal af gulvets overflade. Derudover har den to styrende hjul som giver den muligheden for at køre forlæns, baglæns og sidelæns i en vinkel af 45 grader. I sugeenheden er der to støvopsamlende børster og støvkammer med sug. EVE bliver opladet i docken via inductive opladning. Docken har en indbygget transformer samt en styreenhed således at brugeren kan tilbagekalde EVE. I dockens bund er der løbegange hvori størmkablet kan placeres. Transformer og styreenhed Kabel holder Ventilation HEPA filter Ill. 6, snit af sugeenhed Støvopsamling og børster Sugeenhed Roterende børster Passive hjul Styre hjul Ill. 7 5

8 Materialer og farver Ladestation EVE ladestation er lavet i gråt ABS plastik. Ladestationen er diskret fremvidst når EVE ikke er placeret i den. Fejeenhed EVE er udstyret med HEPA filter, som opsamler 99.95% af luftens partikler. Foran på EVE findes en bumpsensorplade, som er coated med blød gummi, hvilket sikre at EVE ikke beskadigerer møbler og inventar, når EVE rengører hjemmet. Køreenhed EVE er produceret i ABS plastik, som giver en yderst ridsefast overflade. EVE s gummi hjul sikre at EVE kan komme ind og ud fra alle steder. EVE s indre gear er produceret af hårdfør POM plast, som giver lang holdbarhed. Farve Der er benyttet lys grå og hvid til robotstøvsugeren, da farverne afspejler styleboardet og målgruppen. Grå symboliserer materielle værdier, teknologi og elegance, hvilket er nøgleord som afspejler sig i målgruppen. Hvid symboliserer enkelthed, renhed og hygiejne, hvilket er nøgleord som kan sættes i forbindelse med rengøringsartikler, i dette tilfælde en robotstøvsuger. Anvendelse Ill. 8 Ill. 9 Ved et tryk på håntaget, slår håndtaget automatisk op. 6 Ill. 10 Håndtaget slår op, og er nu klar til brug som håndstøvsuger. Ill. 11 Når håndstøvsugeren ikke længere skal bruges, sættes den tilbage i køreenheden og håndtaget drejes og trykkes ned på plads.

9 Brugerscenarie Nogle af EVE s funktionelle karakteristikas, som gør produktet innovativt sammenlignet med allerede eksisterende robotstøvsugere på markedet, er illustreret i et brugescenarie. Ill. 12 Ill. 13 EVE s hjul er udstyret med et fjeder hjulophæng, som gør at den kan køre over dørtrin. EVE kan nemt og effektivt rengøre mellem stoleben. er rn jø h re gø n re 14 an Ill. E k EV ne d til 45 ad gr. er Ill. 15 EVE kan benyttes som håndstøvsuger og kan derfor rengøre overflader hvor den normalt ikke ville kunne komme til. 7

10 Interaktion via app EVE kan programmeres fra smartphone eller tablet. Med EVE App kan man programmere sin boligs grundplan, placering af møbler og døråbninger. Med app en er det muligt at indstiller områder der skal rengøres ekstra grundigt som f.eks. omkring køkkenbordet, eller rengøre besværlige områder som f.eks. under spisebord og stole. Ill. 16 App og EVE kommunikerer via WIFI, hvilket gør det muligt at komme i kontakt med EVE udenfor hjemmet. Interaktion via dock EVE kan også bruges uden programmering. Ved at trykke på dokkens eneste knap/start knap, starter EVE med at rengøre hjemmet. Den vil dog ikke rengøre hjemmet med samme strukturerede køremønster, og den vil ikke kunne registere vanskelige områder hvor der skal rengøres ekstra grundigt. Derudover er det ikke muligt at tidsindstille robotstøvsugeren. Ved tryk på knappen, mens EVE rengører, kalder docken EVE tilbage til ladestationen. 8 Ill. 17

11 Programmering Når applikationen åbnes, er det første brugeren ser hovedmenuen. Herpå kan brugeren vælge at starte EVE, sende EVE til sin ladestation hvis den allerede køre eller lave indstillinger på EVE. Under indstillinger er der fire muligheder. Vælges der Timer er det muligt at indstille hvilke dage og tidspunkter EVE skal rengøre. Vælges der Plan, har brugeren mulighed for at redigere i allerede registrerede planer. Her er det også muligt at indsætte møbler og registrere vanskelige områder eller områder der skal rengøres ekstra grundigt. Vælges der Nyt Plan bliver brugeren stillet mellem to valg. Her er det ene at optegne de enkelte rum, ved hjælp af telefonens kamera, mens det andet er at optegne rummene manuelt. Endeligt kan der vælges Oversigt, her kan brugeren se, om EVE har nogle fejlrapporter. Køremønster Når EVE er blevet programmeret via applikationen, følger den et køremønster lig den som ses i ill. 19, som er et eksempel på EVE s køremønster i en 49 m2 bolig. Ill. 18 Bevægelsesmønster langs væg Bevægelsesmønster Grundig rengøring Vej til dock Dock Ill. 19 Ill. 20 9

12 Teknisk tegning af håndstøvsuger 10

13 Teknisk tegning af køreenhed 11

14 control SISO-system Closed-loop control MIMO-system Input Program Correction elements Process Output Control unit Børste rotation/ støvsuge Acceleration motor A Acceleration motor B Drejemotore Batteri Robotstøvsuger i aktion Undgå niveauskift Køre over dørtrin Neddsættelse af hastighed v. inventar Retningsskift v. inventar Støvopsamling Fremdrift Retning Fjeder køre i dock Ultralys sensor Porximity sensor IR Sensor IR light sensor Sensor Acoustic sensor Ill. 21 Komponenter System Relation Functional diagram Robotstøvsuger (EVE) Fremdrift Støvopsamling Faldsikring Køre over dørtrin Vægstop Retning Opladning IR light sensor Fjedre i hjul Moror A Hovedhjul A Moror B Hovedhjul B Nedsættelse af hastighed IR light sensor Stop/retningskift Proximity sensor Ultralys sensor Batteri Acceleration Hjul A Acceleration Hjul B Drejemotor Hjul A Drejemotor Hjul B Sidebørster Bevægelig børste Hoved børste Børstekapper sugeroter Støvbeholder HEPA filter Acoustic sensor 12 Ill. 22

15

16 EVE