Het ontwerpen van een hoogtechnologische
toepassing ter ondersteuning van het langer
zelfstandig kunnen wonen van ouderen en
hulpbehoevenden in de vorm van een
Wellness Douche. In dit verslag komt de
detaillering aan bod met daarbij het testen en
optimaliseren.
Eindverslag CU12601 | Domotica
Collaborative Design
Wellness Douche
Projectgroep CareTech
Teamleider: J. Pauwels
Engineering Academie voor Technologie en Innovatie
Jaar 2 | semester 2 | 02-06-2016
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 1
OPTIMALISATIEFASE Opdracht: “Ontwerp een geautomatiseerd douche- en droogsysteem, een Wellness Douche, voor senioren. Het systeem moet eenvoudig geïnstalleerd kunnen worden, in badkamers binnen het verpleeghuis. Senioren moeten zelfstandig kunnen douchen, ongeacht eventuele fysieke beperkingen. Het gevoel van zelfstandigheid moet ten sterkste benadrukt worden voor het gevoel van eigenwaarde. “
Contactgegevens ontwerpers
Jordy Pauwels [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Noraly Thunnissen [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Cas de Mönnink [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Ramon Bené [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Tim Hermes [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Deniz Diepenhorst [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 26-01-2016
Jeffrey Romijn [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Casper Krepel [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Kevin Wolff [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Mario Neubacher [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Lucas Ponsen [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Felix Schelling [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Vincent Geleijnse [email protected] HZ Engineering Vlissingen, 08-04-2016
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 1
INLEIDING
Het verslag is opgebouwd naar een indeling per subsysteem. Eerst zal in zijn algemene vorm het systeem
worden beschreven en het meest vernieuwende onderdeel daarvan, vervolgens zal per subsysteem een stuk aan bod komen. In de stukken van de subsystemen komen: het testplan, de uitvoering daarvan, de resultaten en de optimalisatieslag aan de hand van de testresultaten aan bod. Uiteindelijk is er een algemene conclusie
over het gedane werk en over een eventueel advies richting de opdrachtgever.
Het testen en optimaliseren van het product is zeer belangrijk, omdat er hier de fouten uit worden gehaald die
eventueel nog in het ontwerp zitten. Misschien is iets wel helemaal niet uit te voeren zoals wij het hadden bedacht. Op papier kan veel, in de praktijk ben je vaak wat beperkter, waar je door het testen, evalueren en
optimaliseren achter komt. Dit proces komt aan bod in dit verslag.
Team CareTech – 02-06-2016
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 1
INHOUD
Inleiding .............................................................................................................................................................. 1
1. Ontwerp van het algemene systeem/ product ........................................................................................... 3
1.1 UItleg ontwerp ................................................................................................................................... 3
1.2 Systeemontwerp ................................................................................................................................ 5
Uitleg complete globale systeem ................................................................................................................. 5
Verdiepingsslag materialisatie- en optimalisatiefase ................................................................................... 6
Gedachtengang systeemontwerp .............................................................................................................. 11
2. Subsysteem Persoonlijke ondersteuning .................................................................................................. 12
2.1 Verzamelen materiaal ............................................................................................................................. 14
2.1.1Kosten berekening ............................................................................................................................. 14
2.2 Productie ................................................................................................................................................. 15
2.2.1 Plan B ............................................................................................................................................... 15
2.2.2 Resultaat .......................................................................................................................................... 15
2.3 Uitvoering Testplan ................................................................................................................................. 16
2.4 Uitkomst ................................................................................................................................................. 19
2.4.1 Onderste rugleuning ......................................................................................................................... 19
2.4.2 Bovenste rugleuning ......................................................................................................................... 19
2.4.3 Zitvlak ............................................................................................................................................... 19
2.4.4 Beenleuning ..................................................................................................................................... 19
2.5 Conclusie uit het testplan ........................................................................................................................ 19
2.6 Verwerking conclusies naar product ........................................................................................................ 20
3. Subsysteem Detectie ............................................................................................................................... 21
3.1 Resultaat van de test ............................................................................................................................... 21
3.1.1 Conclusie test ................................................................................................................................... 23
3.1.2 Optimaliseren MEMS sensor............................................................................................................. 24
3.2 Optimalisatie sensoren ............................................................................................................................ 24
3.2.1 Afstand sensoren (ultra sonar) .......................................................................................................... 24
3.2.2 Druksensoren ................................................................................................................................... 24
3.3 Bijlage Detectie ....................................................................................................................................... 25
3.3.1 Bijlage psd’s ...................................................................................................................................... 25
3.3.2 Afbeeldingen .................................................................................................................................... 27
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 2
4. Subsysteem Wash & Dry........................................................................................................................... 32
4.1 Inleiding .................................................................................................................................................. 32
4.2 testplan ................................................................................................................................................... 32
4.3 uitvoering van de test .............................................................................................................................. 33
4.4 resultaten ................................................................................................................................................ 33
4.5 optimalisatieslag ..................................................................................................................................... 33
4.6 Model ...................................................................................................................................................... 33
5. SUBSYSTEEM ENERGIE TRANSPORT ................................................................................................. 35
5.1 UITVOERING ........................................................................................................................................ 35
5.2 OVERWEGNGEN .................................................................................................................................. 35
5.3 ADVIES AAN OPDRACHTGEVER ........................................................................................................ 35
5.4 BEVINDINGEN ..................................................................................................................................... 35
5.5 VERVOLGSTAPPEN ............................................................................................................................. 36
6. Subsysteem MPI ....................................................................................................................................... 37
6.1 tergublik materialisatiefase ..................................................................................................................... 37
6.2 Gedrag .................................................................................................................................................... 38
6.3 uitwerking geluid ..................................................................................................................................... 40
6.4 testplan ................................................................................................................................................... 41
6.5 mODEL .................................................................................................................................................... 42
6.6 Test ......................................................................................................................................................... 47
6.7 optimalisatie. .......................................................................................................................................... 48
7. Feedback naar aanleiding van eindpresentatie ........................................................................................ 49
7.1 Algemeen oordeel: .................................................................................................................................. 49
7.2 Te verbeteren punten/ aandachtspunten: ............................................................................................... 49
7.3 Sterke punten:......................................................................................................................................... 50
8. Algemene eindconclusie ........................................................................................................................... 51
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 3
1. ONTWERP VAN HET ALGEMENE SYSTEEM/ PRODUCT
Het algemene product en daarmee het systeem wordt in dit hoofdstuk besproken. Er wordt gerelateerd
welke systemen in het gehele product zitten en wat het onderdeel is wat in de optimalisatiefase het verst is
uitgewerkt.
1.1 UITLEG ONTWERP
De uitleg bij het concept is al eens gegeven in de conceptfase, maar hier nogmaals: De gebruiker neemt plaats
in het product, en wordt gevraagd om een door MPI ontworpen bedienings- en instellingsmenu te doorlopen.
Nadat dit is gedaan, is het product gereed voor gebruik. Afhankelijk van wat de gebruiker heeft ingesteld zal
deze staan, zitten of liggen in de stoel en zal het hoofd wel of niet mee gewassen worden.
Figuur 2 - Afbeelding complete product ontwerp - Industrial design
Figuur 1 - Detaillering kop en wasarm.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 4
De kop en de arm werken tijdens het douchen en drogen samen doordat ze de contour van de gebruiker
volgen door continue de afstand tussen de gebruiker en de kop te meten. De arm verschuift telescopisch en
draait rond een as, de kop draait rond zijn eigen as. De contour van de mens zal gevolgd worden door continue
afstand te meten tussen gebruiker en kop, deze waardes door te sturen naar de motoren van de kopen de arm
welke vervolgens de verstelling teweegbrengen die de contour volgt. Dit verhaalt zich meerdere malen per
seconde, dus met een zeer hoge snelheid.
De moeilijkheid die we tegen zijn gekomen tijdens het ontwerpen en ontwikkelen van de wellnessdouche is het
grote leeftijdsverschil en de diversiteit van de doelgroep. We hebben ten eerste te maken met een doelgroep
die grofweg 60 jaar ouder is als wij zijn, zij zijn dus nog niet zo comfortabel met alle technologie van deze tijd
als wij zijn. Ten tweede hebben we te maken met een grote diversiteit van de doelgroep op lichamelijk vlak. De
een kan nog wel zichzelf helemaal zelfstandig douchen maar wil graag alleen ondersteund worden, de tweede
griep mensen kan wel zichzelf wassen, maar kan niet overal meer evengoed bij, en de derde groep mensen kan
zich helemaal niet meer zelfstandig wassen en moet dus compleet gewassen en gedoucht worden. Het systeem
moet dus geschikt zijn voor al deze mensen die nog niet zo comfortabel zijn met alle nieuwe technologie als
wij. Het moet dus simpel zijn, maar toch ook persoonlijk en comfortabel met daarbij het gevoel van
eigenwaarde en zelfstandigheid wat in het ontwerp benadrukt wordt door het feit dat de gebruiker zelf kan
kiezen of het product niet veel of weinig meehelpt.
Figuur 3 Het eerder in de tekst aangehaalde bedieningspaneel
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 5
1.2 SYSTEEMONTWERP
Hieronder staat het gehele systeem globaal weergegeven in een gemaakter afbeeldingen met daaronder de
benodigde toelicht.
UITLEG COMPLETE GLOBALE SYSTEEM
Uitleg globale werking van het gehele systeem (conceptfase) Het systeem is opgebouwd in een groot blok wat het totale systeem voorstelt met vormgeving daarin betrokken. Dit is voor ons het 2eniveau van het V-model, we hebben hierin de verschillende subsystemen gepositioneerd en vervolgens voor de logica iedereen een eigen kleur gegeven.
Geschatte werking:
Het systeem kent verschillende inputs vanaf de buitenwereld. Deze zijn: Stroomtoevoer, watertoevoer, de gebruiker die het product bediend en de gebruiker die het product belast. De energie komt binnen in het subsysteem energie welke de beschikbare middelen verdeeld richtng de andere subsystemen. Ook wordt het energieverbruik gedetecteerd door subsysteem detectie.
Subsysteem Wash & Dry zorgt voor het feitelijk wassen, krijgt energie binnen, stuurt waardes uit richting detectie om het systeem goed te kunnen laten functioneren. Het afvoeren van water geschiedt via energie transport.Subsysteem persoonlijke ondersteuning ondersteund de gebruiker de gehele douchebeurt welke van buitenaf het systeem belast. De detectie detecteert de gebruiker op de stoel en hoe deze op de stoel zit, waardoor het systeem eventueel alarm kan slaan als dit nodig is. Zo wordt de gebruiker gecontroleerd.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 6
Het subsysteem MPI bevat het element waarmee de gebruiker het systeem gaat bedienen. In principe kan hij dus, als je de pijlen volgt, vanaf detectie, via energie, het energieverbruik inzien, en met het bedieningspaneel, via energie, de stroom energie naar bijvoorbeeld de douche en de droogfunctie regelen.
Als laatste functie hebben we detectie, welke in de eerste plaats in verbinding staat met energie om het energieverbruik te meten en om natuurlijk zelf energie te krijgen, persoonlijke ondersteuning heeft detectie nodig voor de stoel vervolgens worden via de gele pijl, welke vanaf het blokje vertrekt de gemeten waardes welke relevant zijn voor de gebruiker weer doorgegeven aan het bedieningspaneel, waar hij vervolgens weer wat mee kan.
VERDIEPINGSSLAG MATERIALISATIE- EN OPTIMALISATIEFASE
Het systeem van dit gehele product is een zeer complex geheel waarin zeer veel interacties plaatsvinden. Wegens tijdgebrek in de materialisatie en optimalisatiefase hebben we de keuze gemaakt om ons te richten op de uitwerking van het meest vernieuwende onderdeel van het ontwerp. Voor ons was deze keuze vrij duidelijk, we zijn verder gegaan met de was kop. Deze kop bevat een groot deel van de techniek, namelijk: Het bedieningspaneel voor gebruiker, de droogfunctie, de was-functie en de het grootste gedeelte van de detectiesystemen zit in deze kop. Een hoogwaardig stukje techniek dus, op papier. Verder zal de stoel worden gebouwd volgens de juiste maten door het subsysteem persoonlijke ondersteuning. Niet het juiste uiterlijk, maar wel de juiste afmetingen, zodanig dat we daarmee de werking van het systeem kunnen simuleren.
Deze uitwerking zijn we systematisch aan gaan pakken, door eerst de problemen te inventariseren, waar zit ieder subsysteem nog mee en wat gaan we verder doen in de functie van de kop. Hiernaast een uit elkaar trekking per subsysteem van de probleemvelden/ aandachtspunten welke geïnventariseerd werden aan het begin van de optimalisatiefase.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 7
Om goed duidelijk te krijgen over welk onderdeel van het ontwerp we praten, is er dit onderstaande plaatje:
Het is duidelijk dat we het vanaf hier gaan hebben over het douchekop systeem inclusief de verstelbare arm.
Het ontwerp van het systeem is grofweg geschetst in 3 delen:
1. De waskop 2. De overbrenging tussen arm en kop 3. De arm.
Vervolgens ben ik (teamleider) verschillende subsystemen gaan indelen binnen het buitenkader van het systeem. Daarbij heb ik naast het schema per subsysteem de belangrijkste aandachtspunten voor het systeem ‘was kop’ beschreven. Deze punten zijn de punten die echt de aandacht nog nodig hebben, welke op de vorige pagina beschreven zijn. Het proces van ontwerpen van de kop is gegaan in 2 stappen:
- Eerst is er een ontwerp gemaakt van de kop wat is gebaseerd op locatie van de subsystemen. Waar komt welk systeem en hoeveel plek beslaat ieder systeem in verhouding tot elkaar?
- Als tweede is er een ontwerp gemaakt waarin de verschillende interactie beschreven zijn met pijlen en tekst tussen de verschillende systemen voor een goede samenwerking.
De gedachten gang achter het gehele ontwerp is aan het einde van dit hoofdstuk te vinden bij het algemene kop systeemontwerp.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 8
Was-kop ontwerp, indeling van systemen en locatie van systemen binnen de kop. Ontwerp gemaakt van de kop wat is gebaseerd op locatie van de subsystemen. Waar komt welk systeem en hoeveel plek beslaat ieder systeem in verhouding tot elkaar? Hieronder t is de onderkant van de kop te zien. Deze zijde is gericht naar de gebruiker tijdens het gebruik van het systeem.
Hieronder is de bovenkant van de kop te zien. Deze zijde van de kop is de zijde waarop het bedieningspaneel zicht bevindt.
- Goed is te zien wat de verhouding van de verschillende subsystemen ten opzichte van elkaar zijn qua
grootte en dus hoeveel plek ieder systeem beslaat in de kop. Als tweede is er een ontwerp gemaakt waarin de verschillende interactie beschreven zijn met pijlen en tekst tussen de verschillende systemen voor een goede samenwerking.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 9
Was-kop ontwerp, interactie tussen de verschillende systemen. Als tweede is er een ontwerp gemaakt waarin de verschillende interactie beschreven zijn met pijlen en tekst tussen de verschillende systemen voor een goede samenwerking.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 10
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 11
GEDACHTENGANG SYSTEEMONTWERP Detectie:
- Heeft zicht op de temperatuur en de druk in het systeem op een bepaald moment - Heeft zicht op de vochtigheid van de gebruiker tijdens het droogproces. Niet te ver drogen is de
bedoeling. - Detectie detecteert continue de afstand van het systeem tot de gebruiker, deze informatie moet
toegezonden worden naar energie, omdat deze de controle hebben over de motoren. Deze moeten naar de volgende positie om zo het volgende stuk van het silhouet te kunnen volgen.
Energie:
- Energie zorgt dat de apparatuur van detectie continue spanning heeft van minimaal 5 volt voor de verschillende systemen.
- Zorgt ervoor dat er genoeg vermogen beschikbaar is voor het droogsysteem van Wash & Dry - Zorgt ervoor dat het water water met de door de gebruiker ingestelde temperatuur en druk naar het
systeem van Wash & Dry gaat. Wash & Dry:
- Krijgt het benodigde van ´Energie´ - Krijgt de instelling van het handmatig douchen van MPI. - Staat verder op zichzelf. Het systeem krijgt de input van de door de gebruiker gekozen instellingen van
MPI, maar via een omweg langs Energie, omdat zij de benodigde middelen naar W&D moeten sturen. MPI:
- Krijgt energie van ‘Energie’ om het bedieningspaneel te kunnen laten functioneren. - Geeft input van de ingestelde temperatuur door aan ‘Energie’ deze stuurt dit naar W&D - Geeft de input van de door de gebruiker ingestelde druk (waterstraal sterkte) door aan energie, welke
dit weer doorstuurt naar Wash & Dry. - Geeft de input van de instelling ‘Handmatig wassen’ door aan energie en W&D. Er moet nu namelijk
alleen maar een handdouche op druk komen te staan met de gewenste temperatuur. - Geeft de input van het indrukken van het noodstop-signaal door aan energie welke op zijn beurt de
energietoevoer naar alle systemen afsnijdt en wacht op ‘terug starten’ feedback welke alleen door een zuster gegeven kan worden. Dit verplicht een zuster dus te gaan kijken bij een bewoner als er een noodstop ingegeven wordt.
- Geeft de input van de stand van de ondersteunende middelen door aan het persoonlijke ondersteuningssysteem, welke dit via het subsysteem ‘energie’ doorgeeft naar de motoren voor verstelling van het geheel.
Persoonlijke Ondersteuning
- Persoonlijke ondersteuning krijgt als input de gewenste stand van de stoel via het bedieningspaneel van MPI.
- Krijgt input van ‘subsysteem energie’ in de vorm van elektrische energie om de stoel te kunnen verstellen en de aansturing van de motoren daarvoor.
- Geeft verder geen feedback terug aan welke systeem dan ook. Industrieel ontwerp
- Werkt samen met Wash & Dry dat de kop zó vormgegeven wordt dat hij makkelijk schoon te maken is en er niet teveel vuil achter blijft haken.
- Werkt samen met Wash & Dry, MPI, Detectie en Energie om de kop zó te ontwerpen dat er voor alles genoeg ruimte is.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 12
2. SUBSYSTEEM PERSOONLIJKE ONDERSTEUNING
Voor de optimalisatie van de sub-groep persoonlijke ondersteuning zijn we voornamelijk bezig geweest met het
uitwerken en uitvoeren van het testplan voor ons uit te werken sub-systeem. Hierbij stonden de volgende
aspecten centraal:
Feedback opdrachtgever & begeleiders
Uitwerking testplan
Verzamelen materiaal
Productie testplan
Uitvoering testplan
Conclusies testplan
Verwerking conclusies naar product
Feedback begeleiders
Naderhand het toegeleverd gekregen te hebben van de feedback van de begeleiders hebben we geconcludeerd
dat voor het weerhouden van het schaar effect tussen de scharnieren, de snelheid waarmee het testplan
afgemaakt moet worden, en de kosten en complexiteit van dit testmodel allemaal uitgewerkt moet worden tot
een afgesproken punt.
Uitvoering Feedback Tijd benodigd Verwachte
afwijking
Test produceren Raak niet te veel tijd kwijt aan het produceren van
de test, binnen een week een volledige stoel
bouwen met alle werkende functies is vrijwel
onmogelijk.
3 dagen 1 dag
Model
uitwerken
Zorg er voor dat de complexiteit voor het test model
niet te hoog is om uit te kunnen voeren voor de
oplever datum.
6 uur 2 uur
Scharnier
punten
Voor het test model is het van belang dat de
essentie van de test wordt uitgevoerd. Het maakt
niet uit dat de motoren niet werken zolang de
essentie maar uitgevoerd kan worden.
- -
Uitvoering test Houd er rekening mee dat er zoveel mogelijk
mensen in zo weinig mogelijk tijd de stoel kunnen
testen om een realistischere conclusie te kunnen
vormen.
Wat de ene persoon vindt hoeft de andere nog niet
perse ook te vinden.
2 uur 30 minuten
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 13
Testplan
Uitwerking testplan
Benodigdheden testplan
Voor de uitvoering van de test was ten eerste de stoel benodigd met de kussens die versteld konden worden in
de juiste positie. De stoel en de kussens moesten dus mechanisch gezien gewoon goed werken. Verder was het
materiaal van de kussens niet volledig van belang, en werd er voor de test vooral gekeken naar de drukpunten en
zithoeken die ideaal was in het ontwerp.
Ook was er nog een korte vragenlijst nodig waar feedback in verwerkt kon worden van de testpersonen. Deze
feedback kon toen vervolgens verder worden verwerkt tot conclusies na de test.
Test essentie
Voor het testen was het van belang dat de testopstelling zo is ingesteld dat vooral op de essentie van de test wordt
gefocust. In ons geval was het van belang dat de test zo realistisch mogelijk is qua vorm en positie van de kussens
ter ondersteuning van het lichaam van de gebruiker.
Verder werden de onderdelen waarmee de gebruiker niet in contact kwam buiten wegen gelaten.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 14
Test reden
De reden waarom er gekozen is om dit te testen is gebaseerd op het volgende standpunt/denkwijze.
Het is belangrijk om tests alleen te gebruiken op onderdelen of punten in een ontwerp of idee die niet uit te rekenen vallen. Het gaat hier om meningen, gevoel, perceptie, en vaak ook kans. Dus indien er onzekerheid bestaat voor het testen dan zal hiervoor een testplan uitgeschreven kunnen worden.
Verder te testen
buiten het essentiële testgedeelte van het testplan is het ook handig om extra feedback te verzamelen om zo
onverwachte punten te kunnen verzamelen.
2.1 VERZAMELEN MATERIAAL
Voor het maken van het model moesten we materiaal hebben. Het materiaal moest minimaal afgestemd zijn om de essentie van de test uit te kunnen voeren. Hierbij hadden we alleen de vorm van de kussens nodig en het mechanisme om de kussens in de juiste positie te plaatsen.
We zijn eerst gaan kijken om het model zo realistisch mogelijk uitgewerkt te kunnen krijgen. Hiervoor hebben we eerst laser en water snij bedrijven op gezocht.
Waar we het snelst konden laten water snijden was bij Scalda, dat zich aan de overkant van de hogeschool bevond.
2.1.1KOSTEN BEREKENING
Het boven staande is het watersnij formaat wat we toen hebben omgezet vanuit de solidworks modellen. We hebben hierbij gerekend aan de ombuiging van het materiaal en hoeveel lengte er bij of af moet bij bepaalde vormen.
Met dit bestand zijn we vervolgens naar Scalda gegaan om uit te laten rekenen wat de kosten zouden zijn voor het laten snijden. Dit kwam uit op €41,50. Vervolgens moesten we nog het plaat materiaal bestellen. Om het
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 15
zelfde stuk materiaal te laten leveren kwam alleen wel boven het budget uit dat we aangeleverd hebben gekregen voor ons sub-systeem.
2.2 PRODUCTIE
2.2.1 PLAN B
Vervolgens hebben we uit deze kostennood overwogen om ander materiaal te kiezen om te gebruiken ter uitwerking van het test model.
We hebben hier vervolgens gekozen voor MDF, en lage dichtheid polyurethaan schuim om snel tot een model te kunnen komen.
2.2.2 RESULTAAT
Hier boven is te zien hoe het model is geworden. De tussen stukken zijn weg gelaten bij de scharnieren omdat deze niet van belang zijn voor de test. Verder was de constructie van het model wel uitgewerkt met een precisie van maximaal 5mm afwijking in zowel de vorm van de kussens als de constructie.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 16
2.3 UITVOERING TESTPLAN
Testpersoon Vincent Geleijnse
Eerste indruk Comfortabel
Indruk na verloop van 5 minuten -
Feedback Alles zit goed
Hoek rugleuning 37 graden
Hoek beenleuning 25 graden
Testpersoon Jordy Pauwels
Eerste indruk Oncomfortabel op de zitting.
Indruk na verloop van 5 minuten -
Feedback Blokken te ver naar buiten geplaatst. Onderste rugleuning moet hoger.
Hoek rugleuning 65 graden
Hoek beenleuning 45 graden
Testpersoon Denis Diepenhorst
Eerste indruk Comfortabel
Indruk na verloop van 5 minuten -
Feedback Onderkant van de rugleuning moet hoger.
Hoek rugleuning 56 graden
Hoek beenleuning 25 graden
Testpersoon Jeffrey Romijn
Eerste indruk Redelijk comfortabel.
Indruk na verloop van 5 minuten Bovenste kussen van de rugleuning moet meer worden ingekeept in het midden om de vorm van de rug te volgen.
Feedback Onderkant van de rugleuning zit vervelend.
Hoek rugleuning 61 graden
Hoek beenleuning 32 graden
Testpersoon Lucas Ponsen
Eerste indruk Best wel zalig,
Indruk na verloop van 5 minuten Onderste rugleuning moet meer naar achteren, en de achterkant van de zitvlakken moeten meer ingedeukt worden om de vorm van het achterwerk beter te ondersteunen en minder last te plaatsen op de heup botten.
Feedback Onderste rugleuning moet hoger, het liefst in de rugholte.
Hoek rugleuning 56 graden
Hoek beenleuning 31 graden
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 17
Testpersoon Felix Schelling
Eerste indruk Twee zitvlakken zitten te ver van elkaar verwijderd.
Indruk na verloop van 5 minuten Het te ver verwijderd zitten van de zitvlakken wordt naar verloop van de tijd minder.
Feedback Onderkant rugleuning moet meer naar de rug holte worden geplaatst
Hoek rugleuning 55 graden
Hoek beenleuning 30 graden
Testpersoon Kevin Wolff
Eerste indruk Comfortabel maar de onderste rugleuning moet iets dieper en meer naar achteren worden geplaatst.
Indruk na verloop van 5 minuten Het zitvlak moet aan de achterkant meer worden ingedeukt in verband met de drukpunten in het zitvlak.
Feedback De bovenste rugleuning mag wel iets meer hol van vorm zijn.
Hoek rugleuning 51 graden
Hoek beenleuning 37 graden
Testpersoon Tim Hermes
Eerste indruk Onderste rugleuning moet iets naar achteren worden geplaatst.
Indruk na verloop van 5 minuten De onderkant van de rugleuning voelt nog steeds als vervelend druk punt.
Feedback In de juiste hoek is de onderste rugleuning ideaal qua vorm. Maar nog steeds te plat en moet dus worden uitgehold.
Hoek rugleuning 63 graden
Hoek beenleuning 35 graden
Testpersoon Cas de Mönnink
Eerste indruk Onderrug is ligt vervelend, en het zitvlak is te wijdt.
Indruk na verloop van 5 minuten Na verloop van tijd wordt het wel minder erg.
Feedback Het zit niet heel lekker.
Hoek rugleuning 45 graden
Hoek beenleuning 34 graden
Testpersoon Nick Mampaey
Eerste indruk De drukpunten in het zitvlak doen zeer bij het zitten aan de zijkant van de zitvlakken.
Indruk na verloop van 5 minuten De rug en been leuning zit goed maar het zitvlak oefent nog wel te veel druk uit op lokale punten.
Feedback -
Hoek rugleuning 62 graden
Hoek beenleuning 33 graden
Testpersoon Casper Krepel
Eerste indruk Het zitvlak qua drukpunten voelt niet geheel lekker. Dit is vooral aan de achterkant en het is liever dat het zitvlak de bovenbenen ondersteund met het gewicht in plaats van de kont.
Indruk na verloop van 5 minuten Nog steeds te veel druk op het zitvlak van het achterwerk.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 18
Feedback De vorm van de zitkussens aanpassen aan de vorm van het achterwerk.
Hoek rugleuning 51 graden
Hoek beenleuning 17 graden
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 19
2.4 UITKOMST
2.4.1 ONDERSTE RUGLEUNING
Uiteindelijk hebben we na de test een hoop feedback weten te verzamelen. Bij deze feedback kwam vooral het volgende naar voren.
De onderste rugleuning ondersteund onvoldoende in de rug en zit erg vervelend in de weg. Het is beter dat deze aan de hand van een her ontwerp hoger en meer naar achteren wordt verplaatst met een lichte holling in het kussen om meer aan te sluiten aan de vorm van de gebruiker.
2.4.2 BOVENSTE RUGLEUNING
Ten tweede was het bovenste ondersteuningspunt in de rugleuning verder wel gewoon goed geplaatst maar ook deze mocht nog een lichte holling krijgen voor betere aansluiting op de rug.
2.4.3 ZITVLAK
Ten derde was er ook nog feedback op de drukpunten bij het zitten op de ondersteunende zitkussens. Deze waren bij het grootste gedeelte net iets te veel uit elkaar geplaatst waardoor er veel druk kwam te staan op de buiten kant van de heupen.
Bovendien was de vorm niet geheel aangepast op de bolling van het achterwerk en de benen van de testpersonen. Hieruit bleek dat de druk verdeling op het zitvlak vooral aan de achterkant van het zitvlak te veel was en dat op deze achterkant een inkeping moest komen om zo meer gewichtsondersteuning naar de voorkant van het zitvlak te steunen.
Hierdoor zal de drukverdeling beter worden gescheiden over het gehele zit/ondersteuningsoppervlak.
2.4.4 BEENLEUNING
Ten slotte is er geen één opmerking gemaakt over de beenleuning behalve dat deze ideaal ondersteunde.
2.5 CONCLUSIE UIT HET TESTPLAN
De onderste rugleuning moet worden uitgehold, verdiept, en verhoogt om de rug holte ideaal te ondersteunen.
De bovenste rugleuning zal moeten worden uitgehold net als de onderste rugleuning maar dan om de vorm van de schouders te volgen.
Het zitvlak zal moeten worden verdiept op de achterkant en meer naar binnen worden getrokken om de drukpunten op het ondersteunende oppervlak te verkleinen.
Aan de beenleuning hoeft niks veranderd te worden.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 20
2.6 VERWERKING CONCLUSIES NAAR PRODUCT
Nadat we conclusies / verbeterpunten hebben verkregen uit het testplan. Zal dit moeten worden toegepast in het ontwerp. Er zullen dus een aantal aanpassingen moeten worden gedaan aan het ontwerp. Hieronder de aanpassingen aan het ontwerp:
De onderste rugleuning moet worden uitgehold, verdiept, en verhoogt om de rug holte ideaal te ondersteunen.
De bovenste rugleuning zal moeten worden uitgehold net als de onderste rugleuning maar dan om de vorm van de schouders te volgen.
Het zitvlak zal moeten worden verdiept op de achterkant en meer naar binnen worden getrokken om de drukpunten op het ondersteunende oppervlak te verkleinen.
Deze aanpassingen zijn gedaan in het 3D CAD model, er was helaas geen tijd meer om deze aanpassingen toe te voegen aan het prototype. Maar dit maakt verder niet uit, omdat de opdrachtgever het model krijgt die volledig kloppend is.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 21
3. SUBSYSTEEM DETECTIE
In dit hoofdstuk is te lezen wat de testresultaten zijn van het testplan om de persoon te detecteren. Daar staat
ook bij beschreven wat de conclusies zijn en hoe dit systeem geoptimaliseerd kan worden. Ten slotte staan ook
de optimalisatiestappen van de andere sensoren beschreven in dit hoofdstuk.
3.1 RESULTAAT VAN DE TEST
Na het opstellen van de testopstelling zoals beschreven in het testplan is hier de sensor in het midden van de achterzijde van de stoel geplakt. Deze zit centraal in het midden tussen de poten en van de bodem tot het zitoppervlak. Hierbij is de gebruiker in een aantal posities gaan zitten/liggen en heeft de sensor waarden geprojecteerd. Hieronder staan de resultaten beschreven met worden afbeeldingen. Bovenaan staat welke positie in woorden, daaronder de sensorwaarde en daarnaast de foto van de positie.
Benen centraal in het midden:
Voeten gespreid naast elkaar:
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 22
Afstand van 30 cm afstand:
De persoon zit op de grond voor de stoel:
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 23
De persoon licht op de grond dwars:
Languit op de grond liggend:
3.1.1 CONCLUSIE TEST
Uit het resultaat is te concluderen dat de sensor wel degelijk het verschil ziet tussen een persoon en de omgevingstemperatuur. Deze sensor zal uit staan tijdens het douchen omdat dan de druksensoren de detectie overnemen en dus het water geen invloed kan hebben zoals ook is meegerekend in de test. De test is uitgevoerd met kleren aan en zal dus een groter verschil in warmte opleveren zonder de kleren. Ondanks deze kleren is, zoals al gezegd, de persoon gedetecteerd. Onze hypothese is dus hiermee overtroffen. Volgens de hypothese zal de sensor bij het languit op de grond liggen niet goed genoeg detecteren. Echter is hier heel goed een verschil te zien van waar de persoon ligt. Men kan uit deze test ook halen dat de 3e rij van boven naar onderen de rij is waar op gelet moet worden bij deze test. Dit is doordat de uiteindelijke MEMS sensor alleen die rij heeft om te meten. Bij 3 gebieden met een hogere waarde dan de omgeving zal het alarm af moeten gaan, en dat is bij de testresultaten zoals het hoort. Hierbij is dus de conclusie dat 100% van alle tests goed gemeten zijn door de sensor.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 24
3.1.2 OPTIMALISEREN MEMS SENSOR
Voor deze test is gebruik gemaakt van een MEMS sensor die de ruimte opdeelt in 4 bij 4 ruimtes die gemeten worden. Er is ook een versie met 1 bij 8 breed die voor deze toepassing beter van pas komt. Dit is een belangrijk punt omdat in de hoogte ook de benen gezien worden en dus ook een ruimte vullen met een hoge waarde. Zo kan de sensor af gaan doordat er te veel van de persoon is gedetecteerd. Ook zal in de optimalisatie geprogrammeerd worden dat er een alarm af gaat zodra er 3-4 tot de maximale meetgebieden een hogere temperatuur meten dan de omgevingstemperatuur. Deze omgevingstemperatuur kan zelf gemeten worden door deze sensor.
3.2 OPTIMALISATIE SENSOREN
3.2.1 AFSTAND SENSOREN (ULTRA SONAR)
De ultra sonoor sensoren zullen alleen nog geprogrammeerd worden op de motoren. De afstand regeling is al voltooit in het programma aangegeven met lampjes. Om te voorkomen dat de lamp de hele tijd heen en weer gaat zal er een kleine delay zijn zodat de motor uit kan draaien en dat de kop niet op de grens van net wel net niet aanpassen van afstand zit. Ook zit er een marge op zodat de kop niet de hele tijd heen en weer gaat bewegen maar ook eens rust bied. Er zullen dus 2 servomotoren aangestuurd worden. 1 daarvan laat de kop linksom of rechtsom draaien met de gemeten waarden. De andere schuift de kop in of uit om de juiste afstand te houden. In de bijlage 4 zijn foto’s te vinden van het systeem met een PSD.
3.2.2 DRUKSENSOREN
Deze sensoren zijn nog niet aangeschaft of geprogrammeerd. Het idee is echter wel al uitgewerkt zelfs in een PSD die in de bijlage 4 te vinden is. Er worden hiervoor 3 druksensoren gebruikt. 1 komt in de stoel, 1 in de rugleuning en 1 op de bodem. De druksensoren zullen geactiveerd worden voor de valdetectie tijdens het doucheprogramma wanneer de MEMS sensor inactief is door het warme water. De sensor in de stoel zal gelezen worden bij het programma van zittend of liggend douchen. De druksensor op de bodem is voor het staan. Hierbij zal er een groot oppervlak gemarkeerd worden waar de persoon zal komen te staan.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 25
3.3 BIJLAGE DETECTIE
In dit hoofdstuk is te lezen wat de testresultaten zijn van het testplan om de persoon te detecteren. Daar staat
ook bij beschreven wat de conclusies zijn en hoe dit systeem geoptimaliseerd kan worden. Ten slotte staan ook
de optimalisatiestappen van de andere sensoren beschreven in dit hoofdstuk.
3.3.1 BIJLAGE PSD’S
3.3.1.1 PSD AFSTANDSENSOREN
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 26
3.3.1.2 PSD DRUKSENSOR
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 27
3.3.2 AFBEELDINGEN
De kop van het zichtmodel waar de sensorische apparatuur in komt.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 28
Het test model van de afstand sensoren
2 ultrasonoor sensoren om afstand en oriëntatie te meten
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 29
Led feedback om te laten zien welke motor er moet gaan draaien en in welke richting.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 30
MEMS-sensor voor detectie van de mens bij vallen
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 31
Matrix van temperaturen gemeten door de MEMS sensor.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 32
4. SUBSYSTEEM WASH & DRY
4.1 INLEIDING
Voor ons testplan hebben wij een test gedaan naar het drogen van de persoon en bij welke hoogtes en tijd het meest comfortabel zijn. Aspecten die hierbij aan bod kwamen was het volgende: - Afstand van de kop tot het lichaamsdeel - De tijdsduur waneer het lichaamsdeel droog was - Wanneer de persoon het niet meer comfortabel vond
4.2 TESTPLAN
In het testplan staat beschreven wat we willen testen en hoe we onze test gaan uitvoeren. Ons doel was de afstand bepalen van de infrarood lampen. Ons testplan is verdeel in de testsituatie hoe we het willen doen en de testsiutatie hoe we het kunnen doen met de huidige middelen en tijd.
Opstelling en verloop van de test (uit het testplan)
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 33
4.3 UITVOERING VAN DE TEST
De test is goed verlopen en is een indicative test. Tijdens de test hebben we de bak met water vervangen door een waterpistool, omdat deze voor handen lag. Wij hebben de hand en onderarm van de persoon natgespoten en hebben de onderarm onder de lamp gepositioneerd. De lamp stond afgesteld op een bepaalde hoogte en wij lieten de lamp voor een bepaalde tijd aanstaan. Aan het einde van de test is het keken we of de hand en onderarm droog waren. En er werd een cijfer aan de ervaring gekoppeld.
4.4 RESULTATEN
Na een aantal testen kwamen deze resultaten eruit
tijd
afstand 10 min
7,5 min 5 min
2,5 min
3,5 min
40 7 7 7,5
35 x x 8* 8
30 x x x x
25 x x x x
droog soort van droog
niet droog
*vroegtijdig gestopt, nadat de testpersoon droog was werd het te warm
conclusie het moet zoiezo niet lager en niet langer
4.5 OPTIMALISATIESLAG
Zoals te zien uit de resultaten is bij 35 centimeter en 5 minuten de test moest worden afgebroken omdat de testpersoon het te warm kreeg. Dit was het resultaat van dat het water opgedroogd was en de volledige intesiteit van de lamp op zijn huid was gericht. Een extra test is uitgevoerd op 3.5 minuten. op deze tijd is de persoon niet droog De conclusie: Er is een lijn te trekken tussen als je een grafiek zou uittekenen tussen afstand en droogtijd. Hieruit kun je ongeveer de ideale droogtijd vinden bij de gewenste afstanden. Het drogen zelf word als comfortabel beschoud dus als het lang duurt is het niet een heel groot probleem. Op dit moment houden we een afstand van 40 centimeren en duur het tussen de 5 en 7,5 minuten.
4.6 MODEL
Opstelling We hebben het testplan als volgt opgesteld: - Een houten ondergrond wat droog is wanneer een nat lichaamsdeel erop wordt gelegd - Een arm met een maximale lengte van 60cm met daarop maatgevingen om de lamp te kunnen
verstellen - Een haakje om de draad mee te fixeren zodat deze niet zou gaan schuiven tijdens het testen - Een infraroodlamp dat op een bepaalde hoogte werd gehangen
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 34
Resultaat \ Bouw 1. Ondergrond Als eerste heb ik de ondergrond gemaakt door latjes met een lengte van 70cm af te zagen en deze vervolgens aan elkaar te monteren via verticale latjes. Door deze aan elkaar te schroeven, ontstond er een er sterke fundering 2. Arm De arm is via schroeven aan de ondergrond gemonteerd. Om extra stabiliteit te genereren heb ik een hoekje gezaagd van een van de latjes en deze als versteviging vastgelijmd/ geschroefd. 3. Bovenkant De bovenkant heb ik met hetzelfde idee gemonteerd als de arm. Door een extra hoekje toe te voegen ontstaat er meer stabiliteit zodat er betere waardes kunnen worden gevonden. 4. De lamp Door de dragen te begeleiden met krammetjes en spijkerklemmetjes, zullen er geen fouten voorkomen bij het afstellen. 5. Fixeer Door een haakje om te bouwen tot een regelbare klem, kan er geen speling ontstaan in de lengte tussen de lamp en het lichaamsdeel.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 35
5. SUBSYSTEEM ENERGIE TRANSPORT
5.1 UITVOERING
Het testplan van Energie & Energietransport bestond oorspronkelijk uit het testen van de relatieven verschillen
in gevoelstemperatuur bij een verschil in waterhoeveelheid (Liters per minuut). De test is uitgevoerd met de
voorhandige testpersonen, gezien de tijdsdruk waren dit mede studenten. De test werd uitgevoerd met
leidingwater met een temperatuur van 17 graden Celsius. De testpersoon werd blootgesteld aan de waterstraal
met een vast bepaalde afstand (10cm), dit was de referentie. Nadat de hand van de persoon weer was
afgedroogd werd de persoon weer blootgesteld aan de staal met een verhoogde druk, met de vraag: “Is het
watertemperatuur hoger, gelijk of lager?”. Deze handelingen werden zo nogmaals drie keer herhaald.
Vervolgens is dezelfde test uitgevoerd met een watertemperatuur van 30 graden Celsius. En de uitkomsten zijn
met elkaar vergeleken.
De theorie achter de test is, dat afhankelijk van de relatieve watertemperatuur ten opzichte van de huid een
kouder of warmer gevoel kan wekken met een verschillende watersnelheid.
De test met het water van een temperatuur van 17 graden Celsius, voelt daardoor kouder aan naarmate de
stroomsnelheid over de huid toeneemt. Dit komt omdat het water kouder is dan de oppervlakte van de huid en
als het water dus sneller over de huid stroomt deze de huid ook meer afkoelt.
Deze theorie is ook getest met een watertemperatuur dat boven de oppervlakkige huidtemperatuur ligt. De
testen bevestigen onze theorie. Want als het water van 30 graden Celsius sneller over de huid stroomt dan
voelt dit warmer aan dan een straal van dezelfde temperatuur met een lagere snelheid.
5.2 OVERWEGNGEN
De overwegingen van Energie & Transport zijn om een hogere temperatuur te gebruiken bij een lager
watersnelheid, hierdoor kan worden bespaard op de waterconsumptie.
5.3 ADVIES AAN OPDRACHTGEVER
Het advies van Energie & Energie en transport is om een hogere watertemperatuur te gebruiken bij een lagere
watersnelheid, hierdoor wordt toch hetzelfde effect beleefd door de gebruiker met een mindere
waterconsumptie.
5.4 BEVINDINGEN
De ervaringen die wij hebben beleefd als Energie en Energietransport waren over het algemeen zeer positief.
De testpersonen waren zeer bereidwillig om mee te werken aan onze testen en gaven goede feedback. De
testopstelling kon kwalitatief beter maar op het laatste moment waren we een onderdeel van onze
testopstelling kwijtgeraakt. Hierdoor was de waterstraal niet verdeeld maar als één solide straal, dit had verder
geen effect op de resultaten omdat iedere test is uitgevoerd met dit soort straal.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 36
5.5 VERVOLGSTAPPEN
De vervolgstappen van deze test is om het omslag punt te vinden wanneer het het efficiëntst is om de
temperatuur te verhogen en de druk te verlagen en andersom. Ook zal ernaar worden gekeken welke
besparingen er hierdoor gemaakt kunnen worden. Wil men voornamelijk besparen op het water of de extra
energie om het water op te warmen.
0
2
4
6
8
10
12
Straal 1 Straal 2 Straal 3 Straal 4
Testresulaten hardheid straal vs temperatuurgevoel
Geen verschil Warmer Kouder
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 37
6. SUBSYSTEEM MPI
In dit hoofdstuk is te lezen wat de testresultaten zijn van het testplan om de persoon te detecteren. Daar staat
ook bij beschreven wat de conclusies zijn en hoe dit systeem geoptimaliseerd kan worden. Ten slotte staan ook
de optimalisatiestappen van de andere sensoren beschreven in dit hoofdstuk.
6.1 TERGUBLIK MATERIALISATIEFASE
Dit is afgerond met een model op papier en daarbij een aantal verbeter punten. Het model is een aantal keer
geverifieerd bij de gebruiker en om daar geen extra tijd aan kwijt te raken is dat doorgevoerd met de
optimalisatie.
Hierbij was het belangrijkst om het gevoel van zelfstandigheid zo groot mogelijk te houden. Dit is bereikt door
constant feedback tegeven vanuit het product evenals de gebruiker aan het product.
Het product geeft feedback door:
- Een begeleiding door de stappen doormiddel van
o licht onder de knoppen.
o stem geluid.
o duidelijk gesorteerd en gegroepeerde opstelling van de knoppen.
- De knoppen hebben reliëf om duidelijk te voelen wat de opdruk is op de knoppen.
- Zodra de gebruiker de knop indruk voelt hij/zij een klik.
- Kleurgebruik maakt duidelijk wat de knoppen doen (vb. Rood voor warm)
- Het rillief op de knoppen zijn zo vormgegeven dat het duidelijk maakt wat de knoppen doen. (vb. knop
voor temperatuur hoger)
In de optimalisatie fase is er getest of het op papier bedachte werk ook zo in de wekelijkheid werkt.
Hieronder kunt u de uitwerking van het paneel zien.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 38
6.2 GEDRAG
Het is van belang dat het gedrag van het bedieningspaneel begrijpelijk is voor de gebruiker. Het ontwerp van
het gedrag is uitgeschreven op papier, deze is te zien op de onderstaande afbeelding.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 39
Het gedrag is uiteindelijk uitgewerkt door middel van een PSD diagram. Dit PSD diagram is een overzicht van
hoe het paneel zich gaat gedragen in de uiteindelijke programmeertaal.
Dit psd is uiteindelijk uitgewerkt tot 1 code. Deze code kan worden geüpload op de arduino en kan daardoor
het gedrag worden gesimuleerd.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 40
6.3 UITWERKING GELUID
Het geluid word gerealiseerd door een adafruit SX board. Op dit board zit een intern geheugen waarop geluid
kan worden gezet. Door deze aan te sturen op de pinnen van de arduino kan een bepaald geluid afgespeeld
worden. Hierdoor krijgt de gebruiker zinvolle informatie te horen over een bepaalde instelling die ingesteld
moet worden.
Het adafruit SX board.
Experimenten met het sound board.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 41
6.4 TESTPLAN
Het doel van het testplan was het testen van het besturingsprogramma en de inrichting van het paneel. We
wilde testen of de gebruiker het paneel begrijpt en kijken of de gebruiker het programma begrijpt zonder
verdere informatie en het gewenste menu kan selecteren binnen 2 minuten.
De kritische punten in onze test waren vooral:
- Duidelijkheid over wat de REAL-life situatie is en wat er ontbreekt in de test.
- De kritische gebruiker testen.
- Zonder uitleg bekijken tot hoever de gebruiker het begrijpt.
Zodra het resultaat hoger/lager dan deze voorspelde percentages is zal het bedieningspaneel als goed worden
bevonden.
Actie Percentage
Het paneel is duidelijk voor de gebruiker. 75%
De gebruiker snapt dat door middel van knipperend licht de juiste keuze geselecteerd word.
75%
De juiste knop wordt na kort bekijken van het paneel gevonden 75%
De juiste knop wordt na lang bekijken van het paneel toch gevonden 2%
De gebruiker kan het menu niet doorlopen 2%
De verkeerde instelling wordt geselecteerd 10%
Hiermee is de test te verifiëren.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 42
6.5 MODEL
Nadat de code volledig geprogrammeerd was, is de bedieningsinterface opgebouwd op een breadboard. De
manier van opbouwen is te zien op de onderstaande foto’s. De richtlijnen zijn opgebouwd uit een solidworks
model, waarbij de afstanden op elkaar zijn afgestemd.
De afstemming van de maatvoering is te zien in de onderstaande afbeelding
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 43
De opbouw van het model:
Het eind resultaat van het test paneel:
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 44
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 45
De volgende stappen worden doorlopen tijdens de test.
Het gebruikerspaneel zal aangaan, Er zal worden gevraagd om te temperatuur in te stellen, tevens zullen er
lampen oplichten om de gebruiker te informeren waar deze instelling gemaakt moet worden.
De gebruiker zal vervolgens de keuze moeten bevestigen, vervolgens zal de gebruiker de waterdruk instellen en
opnieuw bevestigen.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 46
Het lampje zal oplichten zodat de gebruiker kan zien waar de instelling gemaakt zal moeten worden.
Vervolgens zal gebruiker opnieuw moeten bevestigen.
Vervolgens zal de gebruiker het wasprogramma instellen, Vervolgens zal gebruiker opnieuw moeten
bevestigen.
Uiteindelijk kan de gebruiker instellen om te gaan liggen, Vervolgens zal gebruiker opnieuw moeten bevestigen.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 47
6.6 TEST
De test is uitgevoerd op minimalistische manier. Zo is er met een aantal mensen het programma doorlopen.
Door tijdgebrek is de test dan niet kunnen uitvoeren op de manier zoals in het testplan beschreven. De test was
wel voorbereid en klaar om uitgevoerd te worden. Hiervoor was er geen tijd om het uit te voeren bij de
beschreven doelgroep. De vragen die wij wilden gaan stellen waren al wel beschreven in een format.
Daarom is er besloten zelf en door andere het programma te doorlopen. Dit is door enkele mede studenten
gedaan. Wat hier erg opviel is dat ze direct doorhadden wat er aan de hand was en dat ze gemiddeld binnen 40
seconden het programma doorlopen hadden. Dit direct na maximaal de 2e poging. Dit geeft aan dat het
eenduidig is en ook zelf verklarend is.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 48
6.7 OPTIMALISATIE.
Het bedieningspaneel is geoptimaliseerd op een aantal dingen. Een daarvan is de grootte van de instelling van
de douche stand. Deze hebben we doormiddel van rapid prototype gemodelleerd. Daaruit bleek dat deze erg
klein uitvielen. Daarom hebben we de maat van 20mm naar 30 mm gemaakt als verbetering van het ontwerp.
Hier is te zien dat we de knoppen opgeschaald hebben en daarna de opstelling een klein beetje hebben
aangepast.
Voor het gedrag van de bediening zijn er een aantal verbeteringen uitgevoerd. De knoppen waren eerst een
bepaalde felheid en dat is veranderd dat is nu per stap knipperend. (Dus zodra iets bevestigd moet worden
zullen de knoppen bevestigingsknoppen gaan knipperen.)
Daarnaast is het geluid uitgeschreven en opgenomen. Daarbij willen wij nog optimaliseren dat de stem
aangenaam is. Dit kan nog geoptimaliseerd worden door de stem door de spreker duidelijker ,rustiger en door
een vrouw in te laten spreken. Hier zal ook nog extra onderzoek voor gedaan moeten worden,
De noodknop is geoptimaliseerd door de positionering in de armleuning.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 49
7. FEEDBACK NAAR AANLEIDING VAN EINDPRESENTATIE
Feedback presentatie CareTech, WVO zorg – 2016-06-02. De feedback is verzameld tijdens de
eindpresentatie van team CareTech welke tot stand is gekomen door middel van opmerkinge en
vragen uit het publiek, vragen en opmerkingen van docenten en opdrachtgever.
7.1 ALGEMEEN OORDEEL:
Een professionele presentatie, alles netjes verzorgd, netjes aangekleed en opgebouwd. Veel werk is
erin gestopt en dat is dan ook te zien. Een mooie opstelling. Als je van links naar rechts langs de stand
liep had je alles gezien in de verschillende onderdelen. Zeer mooi ook gewerkt met een tv-scherm en
gebruik gemaakt van een combinatie van posters, een PowerPoint presentatie en een fysiek model.
Mooie invulling.
7.2 TE VERBETEREN PUNTEN/ AANDACHTSPUNTEN:
- Vermeld duidelijk aan het begin van je presentatie waarover je een presentatie gaat geven,
wat is het product, wat is de achtergrond, vertel daar wat over. Er zijn een hoop mensen die
weten waar het over gaat, maar juist de mensen die dat niet weten zijn vaak geïnteresseerd
hiernaar.
- Beginnen met het woord/ onderwerp detectie zonder inleiding was niet direct een sterk
punt. Een redelijk technische term die voor de meesten wat toelichting nodig heeft. Begin
iets anders.
- Het in en uitstappen in de douche is net benoemd. Er wordt begonnen vanaf het moment dat
de gebruiker in het product zit. Hoe komt deze erin en er weer uit?
- De knoppen van de manier van douchen kunnen misschien beter weergegeven wordenb et
beeldmateriaal in plaats van een lijfje met hoofd en eentje zonder hoofd en eentje met
alleen een handdouche. Zorg dat vooral die met en zonder hoofd duidelijker zijn, Laat via een
plaatje in of naast de knop zien waar de douchekop zal komen/ zal spuiten. Het is v oor de
gebruiker makkelijk als dit inzichtelijk is.
- Er werd niks gezegd over de installatie van het systeem ter plaatse. Dit was helaas ook niet
uitgewerkt. Het is echt iets voor de volgende mensen om dit verder uit te werken.
- De voetsteun houdt nogal wat water tegen als de kop hier komt om de voeten te wassen.
Misschien iets om dit aan te passen in de volgende ontwikkelingen.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 50
7.3 STERKE PUNTEN:
- De simulatie en interface van MPI was een helder verhaal, duidelijk en goed inzichtelijk,
omdat alles direct een feedback had naar de gebruiker op dat moment. Alles werkte en het
was op een professionele manier gepresenteerd en in elkaar gestoken. Goed over nagedacht
en netjes uitgewerkt, hbo waardig.
- Aan veiligheid is erg goed gedacht. Het veiligheidssysteem werd gecomplimenteerd door
meneer Haak en meneer de Bruijn. Vernuftig door te kijken naar de thermische zones in de
kamer door de kamer virtueel op te splitsen in verschillende zone`s. Mooi en sterk!
- De samenvatting welke gegeven werd aan het einde van de presentatie was een sterk punt,
er werd netjes verteld wat er behandeld was en hoe dat behandeld was (prototype,
demonstratie, afbeeldingen etc.) vragen kunnen hierdoor bij de kijker weer terugkomen
welke deze vergeten waren. ‘Oja, daar hebben ze het ook nog over gehad!’
- Het product heeft een mogelijkheid dat de stoel volledig wegklapt, en de handdouche te
gebruiken is, waardoor de gebruiker volledig zelfstandig kan douchen en zodra deze hulp
nodig heeft deze in kan schakelen. Zeer mooi en innovatief bedacht wat ook het gevoel van
zelfstandigheid erg benadrukt.
- Het wellness gevoel wat de gebruiker ondergaat door de verwarming van zones van het
lichaam is een mooie wellness insteek in de opdracht. Gebruikers vinden de warme
omgeving lekker en ervaren dit als ontspannen. Goed bedacht, doordat de kop om een x
afstand stilstaat voor een x aantal minuten om daar plaatselijk het lichaam droog te maken.
- Er werden goede en duidelijke antwoorden op vragen gegeven. De vragen werden met een
goede toon behandeld en er werd vooral ook open gestaan voor input van de gebruikers/ het
publiek welke op en aanmerkingen hadden. Goed gedaan, een hele verbetering ten opzichte
van de conceptfase presentatie.
Domotica | Wellnessdouche voor ouderen
CU12601 | Blok 8 – Engineering: Concurrent Design | Domotica | 2016-06-02 51
8. ALGEMENE EINDCONCLUSIE
De conclusie maak ik bij deze vanuit de functie van teamleider. De afgelopen pak hem beet 20 weten is er veel
werk verzet. We zijn vertrokken met een leeg vel papier en daarbij een gegeven probleem van de
opdrachtgever. Dit probleem hebben we met 12 mensen aangepakt als 1 groep, de CareTech groep. De groep
is vanaf het begin sterk gemotiveerd geweest en we hebben allemaal de drive gehad om het project tot een zo
ver mogelijk gedetailleerd einde te kunnen brengen. In de ideefase zijn we bestempeld met een zeer innovatief
idee wat we in de conceptfase vervolgens hebben uitgediept. In de materialisatiefase hebben we delen van het
product gerealiseerd en zijn de testplannen geschreven en uitgevoerd. Vervolgens hebben we de laatste slag
gemaakt door de testresultaten te vertalen in optimalisatielagen welke in dit verslag hoofdzakelijk stonden
beschreven. We hebben veel bereikt en hebben veel werk verzet met als resultaat een mooi eindproduct, een
echt groepsproduct waar we wat mij betreft als groep trots op kunnen zijn. Daarbij komend hebben we veel
geleerd door zelf veel te doen en uit te zoeken, maar ook veel geleerd van elkaar door elkaar te helpen, elkaar
te ondersteunen wanneer nodig en daarmee samen als team naar de eindstreep te kunnen komen. Het
eindresultaat is natuurlijk een grof prototype, maar wél een prototype waar een flinke theoretische
onderbouwing en veel ontwerpkeuzes aan vooraf zijn gegaan. We zijn een eind gekomen, maar het is natuurlijk
nog lang niet klaar. Hopelijk wordt het project door een andere groep ooit nog eens opgepakt en verder
uitgewerkt, wij hebben in elk geval ons best gedaan en daar zijn we dan ook trots op.
Jordy Pauwels, Teamleider CareTech groep | 2016-06-02
Top Related