Issuu on Google+

Hogeschool van Amsterdam Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Engineering, Design and Innovation

Ontwerp van een

‘Intelligent’ Fitnessapparaat Project 2 – Product Design

Opdrachtgevers:

FiT HvA

Projectbegeleider: F. A. M. Jansen Groep ED&I 1J:  John Martens  Felix Pourquie  Buddy Roy  Jordy Schreurs  Minne Troostheide Amsterdam, 15 December 2006


pagina Inhoudsopgave

1

Voorwoord

2

Inleiding

3

Samenvatting

4

Summary

5

Hoofdstuk 1. Probleem afbakening 1.1 Analyse van het probleem 1.1.1 Probleemstelling 1.1.2 Doelstelling 1.1.3 Onderzoeken 1.2 Plan van eisen 1.3 Functieonderzoek

6 6 6 6 7 8 9

Hoofdstuk 2. Werkwijze bepaling van het fitnessapparaat 2.1 Morfologisch overzicht 2.2 Keuze uit morfologisch overzicht 2.2.1 Concept 1 2.2.2 Concept 2

10 10 10 10 10

Hoofdstuk 3. Uitwerken van de concepten 3.1 Uitwerking ontwerp 1 3.1.1 Berekeningen 3.1.2 Materiaalkeuze 3.1.3 Werking van fitnessapparaat 3.2 Uitwerking ontwerp 2 3.2.1 Berekeningen 3.2.2 Materiaalkeuze 3.2.3 Werking van fitnessapparaat

11 11 11 11 12 13 13 13 13

Hoofdstuk 4. Definitief ontwerp 4.1 Keuze uit de ontwerpen 4.2 Eisen controle 4.3 Conclusie 4.4 Aanbeveling

15 15 15 16 16

Bijlagen

17

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

1


Voorwoord Bright Engineering, bestaande uit: Jordy Schreurs, Buddy Roy, Minne Troostheide, Felix Pourquié en John Martens, presenteren bij deze het verslag waarin een concept wordt beschreven van een fitnesstoestel voor zestigplussers. Bright Engineering is hiervoor benaderd door het bedrijf FiT, een berdijf dat zich al langer concentreerd op het ontwerpen en produceren van fitnesstoestellen. Deze keer is het echter uitbesteed en in dit verslag is er precies te zien hoe het concept tot stand is gekomen. De uitkomst is verfrissend, een toestel wat men tot op heden nog niet kan aantreffen in de fitnessbranche. Het is een compleet nieuw idee, ook gericht op variatie in de oefeningen; er zijn talloze manieren om het toestel te gebruiken.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

2


Inleiding Fabrikant FiT produceert al jaren verschillende soorten fitness- en cardioapparatuur. Door de vergrijzing verwacht de overheid dat de kosten in de gezondheidszorg de komende jaren flink zullen gaan stijgen. Fabrikant FiT ziet daarom fysiotherapiepraktijken en revalidatiecentra als een hele nieuwe markt. De fabrikant wil graag weten wat er technisch nodig is voor een intelligent fitnessapparaat, zodat hij zelf weet wat de verdere consequenties zijn voor het op de markt brengen van het product. De fabrikant heeft zelf geen ontwerpers in dienst en heeft ook geen ervaring met ‘intelligente’ fitnessapparatuur. Om deze reden is Bright Engineering benadert om dit te ontwerpen. Het doel van dit project is: “Hoe kan een intelligent fitnessapparaat worden gerealiseerd dat innovatief en ergonomisch is” Aan de hand van verschillende onderzoeken is er een eisenpakket opgesteld, waaruit de functies van het apparaat gehaald zullen worden. Tevens wordt er gekeken naar de levensloop van het product met behulp van een procesboom. Deze procesboom helpt bij het opstellen van functies. Deze functies zullen daarna in een functieblokschema weergegeven worden. (1) Aan de hand van de hoofd-, deel- en hulpfuncties die uit het functieblokschema naar voren zullen komen, wordt er vervolgens een morfologisch overzicht gemaakt voor de werkwijze van de verschillende functies. Hieruit worden de beste functies gekozen om deze tot een aantal concepten te combineren. (2) Van deze concepten worden er twee uitgewerkt tot een ontwerp. Bij elk ontwerp worden er verschillende tekeningen en berekeningen gemaakt. Hierbij wordt ook gekeken naar het soort materiaal van het fitnessapparaat. (3) Nadat de ontwerpen zijn uitgewerkt zal aan de hand van vele berekeningen en afwegingen van voor- en nadelen een keuze worden gemaakt voor een definitief ontwerp. Er wordt ook gekeken naar het uiterlijk van het apparaat. Dit alles zal leiden tot het definitieve ontwerp van het intelligente fitnessapparaat. (4) De bronnen die bij dit verslag gebruikt zijn: - Hoiting (2005) voor de projectopdracht; - Wentzel (2005) voor de verslagtechniek; - Elling, R. (2005) Rapportagetechniek; Alle overige bronnen zijn te vinden in de literatuurlijst, bijlage IX Enkele belangrijke bijlagen bij dit verslag zijn de onderzoeksrapporten, bijlage III. De technische tekeningen en berekeningen zijn te vinden in het constructie dossier. Een overzicht van de bijlagen staat op pagina 17.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

3


Samenvatting Aan het ingenieurs bureau Bright Engineering, is een project opgegeven. Het doel van dit project is om voor het bedrijf FiT een intelligent en innovatief fitnessapparaat te bedenken. Op zo een manier, dat het bedrijf FiT ziet hoe zo een ontwerpproces in zijn werk gaat. FIT zou graag een innovatief intelligent en gebruiksvriendelijk fitnessproduct op de markt zetten, maar heeft hier zelf de capaciteiten niet voor, dus het ontwerp hiervan zal moeten worden uitbesteed. Het fitnessapparaat moet de gezondheid van bejaarden van 60+ bevorderen Het fitnessapparaat is een zogeheten intelligent apparaat, dat wil zeggen, dat het de gezondheid meet van de gebruiker en deze gezondheid ook bijhoud. In de probleemdefiniĂŤrende fase word het probleem behandelt, een aantal kernvragen zijn : Wat is nou werkelijk het probleem? Waar moet op gelet worden? Wat voor eisen kunnen we stellen aan het probleem. Om deze vragen zogoed mogelijk te beantwoorden word er op verschillende gebieden onderzoek gedaan. Er moet bekeken worden wat de markt wil en wat er al bestaat aan intelligente onderdelen. Aan de hand van, de in de opdracht gestelde eisen en het marktonderzoek, worden de eisen opgesteld. De functies die het intelligente fitnessapparaat moet hebben worden ontleed en nader bekeken. Nadat het probleem is uitgewerkt, komt de volgende fase namelijk het bepalen van de werkwijze. Hier worden alle functies op een rij gezet en via het morfologisch overzicht worden de beste functies en apparaateigenschappen gekozen die voor het eindproduct gelden. In de derde fase, de uitwerkingen van concepten worden er berekeningen gemaakt, de materiaal keuze word bekeken en de technische specificaties worden toegepast op de twee concepten. Er worden ook technische tekeningen gemaakt, met alle maten en details. In de laatste fase, word het definitieve ontwerp gekozen uit de twee eerder opgestelde concepten. Dit word aan de hand van een keuzetabel gedaan. Er is een tabel gemaakt met welke eigenschappen de fitnessapparaten moesten hebben Er is nauwkeurig afgewogen hoe goed onze fietsen scoorden op elk onderdeel. Van het concept dat hier uitkomt een conclusie geschreven, waarom dit concept is gekozen.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

4


Summary Engineers-office ‘Bright Engineering’ has been commissioned for the company FiT to design intelligent and innovative exercising equipment. This will be done in such manner, that the company sees how the methodical design process works. FiT does not have the capacities and equipment for the design of the machine, and for this reason it has been boarded. The exercising equipment must promote the health of elderly people of 60+. The equipment measures the health and stores this as well. At the problemdefenition stage the problem is treated, a number of main questions are: What is the problem? Where need to be paid attention to? What kind of requirements are there. To answer these questions research has been done at different terrains. Preliminary analysis: An idea is given of what kind of equipment todays market has to offer. Ergonomic research: To find out wat the average human measurements are, so the equipment can be adjusted to those. Location research: There has been looked at several locations. To see where the equipment will stand and what to take into account. By means of, in the task made demands and researches, the requirements are established. The functions which the intelligent exercising equipment must have are analysed in head functions, partial functions and aid functions. The head function is training the lower body. The partial functions are turning on the device, turning on the display, user recognizing , adjustable to user, user will train, friction, training, and data storage. After the problemdefinition the method is choosen to work in the next stage. All working methods, by function, are in the morphological overview. Different functions are linked by a line through the overview, this creates the two concepts. At concept 1 there has been chosen for the lying-bicycle-model with cycle-movement. The friction is caused by a fly wheel, this ensures that the feeling of cycling is reinforced but the movement won’t become too heavy. Turning on the devise is done by a button. User recognizement is done with a usercard. At concept 2 there has been chosen for a chair with a plate to be fixed. The plate is numbered at the spots where can be pushed. This plate can be moved in almost every possible way. Friction is caused by air combustion pistons. The equipment is started with the press of a button. The user is recognised by its fingermark. Eventually there has been chosen the second concept. At this design all requirements has been met. The design is innovatively, devised to charge the joints of the user as little as possible. It is a changing movement, what prevents that use becomes insipid. Also there has been thought about comfort, there has not only been thought about an easy entry and a comfortable sitting, the settings of the user are also automatically charged. The equipment can establish the settings and measurements of the equipment with this data.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

5


1 Probleem afbakening De vergrijzing neemt toe en naar berekeningen zullen de gezondheidskosten de komende 15 jaar sterk stijgen; de Nederlanders moeten zichzelf bewust worden van hun eigen inbreng daarin. Fabrikant FiT wilt een innovatief fitnessapparaat op de markt brengen. Om tot een goed ontwerp te komen moeten allereerst een aantal problemen ontleed worden. Er moet gekeken worden wat de markt wil en, wat er getraind moet worden en wat er al bestaat aan intelligente onderdelen (1.1). Aan de hand van, de in de opdracht gestelde eisen en het marktonderzoek, worden de eisen opgesteld (1.2). De functies die het intelligente fitnessapparaat moet hebben worden ontleed en nader bekeken (1.3).

1.1 Analyse van het probleem Door te kijken wat precies het probleem is en precies te kijken wat FiT wil, zijn de problemen geanalyseerd. Dit gebeurt met behulp van een probleem stelling(1.1.1); Wat voor probleem heeft FiT? Doormiddel van een doelstelling (1.1.2)wordt dit, wat FiT wil, duidelijk met behulp van onderzoeken.(1.1.3) 1.1.1 Probleemstelling FIT zou graag een innovatief intelligent en gebruiksvriendelijk fitnessproduct op de markt zetten, maar heeft hier zelf de capaciteiten niet voor, dus het ontwerp hiervan zal moeten worden uitbesteed. Hoe kan een intelligent fitnessapparaat ontworpen worden dat de kosten die gemaakt moeten worden door de overheid en door gebruikers, zelf te betalen is? 1.1.2 Doelstelling Op vrijdag 15 december van dit jaar zal de projectgroep als ingenieursbureau 'Bright Engineering' een innovatief en ergonomisch fitnessapparaat hebben ontworpen. Het fitnessapparaat moet de gezondheid van bejaarden van 60+ bevorderen. Het moet het simpel te bedienen zijn door deze groep mensen. Het fitnessapparaat is een zogeheten intelligent apparaat, dat wil zeggen, dat het de gezondheid van de gebruiker meet en deze gezondheid ook bijhoud.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

6


1.1.3 Onderzoeken Om tot een goed idee te komen over wat voor functies het fitnessapparaat moet hebben zijn er verschillende onderzoeken gedaan. (bijlage III) A. Vooronderzoek Doel: Een idee geven van wat voor apparatuur er momenteel op de markt is. Conclusie: Op dit moment zijn er al bedrijven die fitnessapparatuur produceren die de gegevens van een gebruiker bijhouden via een display. Onze projectgroep moet een fitnessapparaat maken dat innovatief is met de beweging. B. Ergonomieonderzoek Doel: te weten komen wat de maten van het menselijk lichaam zijn om hierop het product af te stemmen. Conclusie: Om een fitness apparaat voor 99 % van de senioren geschikt te maken, moet een bereik gecreëerd dat aangegeven staat in de gegevens hieronder. Relevante gegevens voor Bright engineerings fitness apparaat zijn die van het onderlichaam: Een rugleuning moet dus 0,99 m lang zijn De hoogte van een zitvlak moet afstelbaar zijn van 0,36 m tot 0,55 m Een stoel moet 0,43 m breed zijn om het geschikt te maken voor 99% Tussen een zitvlak en een obstakel moet minimaal 0,163 m zitten, omdat sommige mensen anders met de knieën in de weg zitten. De lengte van een zitvlak moet 0,41m zijn. Op deze maten moet het fitness apparaat afstelbaar zijn wilt u een geschiktheid van 99 % bereiken. C. Locatieonderzoek Doel: te weten komen waar ons product gebruikt gaat worden en wat voor eisen we aan het product moeten stellen. Conclusie: In principe is het zo dat veel klachten waardoor ‘ouderen’ een blessure oplopen, dingen zijn waar tot nu toe nog maar weinig aan gedaan kan worden. Bijvoorbeeld rugklachten; de meeste rugklachten bij zestigplussers ontstaan in de leeftijd twintig tot veertig jaar, door bijvoorbeeld zwaar werk. Het leed is dan eigenlijk al geschied en veel kan hier niet meer aan gedaan worden. Wat verder veel voorkomt bij vooral de oudere mensen is overmatig kalk op de botten en dat is wederom een blessure die je niet zomaar kan verminderen of laten verdwijnen met fitness. Dat is een medisch probleem. Nog een andere oorzaak is dat vooral de nog wat oudere mensen te maken krijgen met evenwichtsstoornissen, waardoor ze vallen en men vaak hoort van een gebroken heup of pols. Ook dit is ook een medisch probleem, en staat los van versterken van spieren en gewrichten. Waar naar gezocht moet worden is een oplossing die vooral onderhoudend werk uitoefent, dus de spieren en/of gewrichten in onderhoud neemt, zodat ze langer in goede conditie blijven. De projectgroep kan het beste concentreren op de benen, aangezien de benen de mensen op de voet houden, letterlijk en figuurlijk. Als de benen het begeven, of in conditie achteruit gaan worden mensen minder mobiel, en verliezen daardoor veel lichaamsbeweging. Het nog normaal kunnen staan en gaan is erg belangrijk, ook mentaal. Verder bleek dat zestigplussers over het algemeen wat stugger worden. Wat deze projectgroep neer moet zetten is een product wat makkelijk overkomt, bij wijze van spreken dat de persoon kan gaan zitten en meteen aan de slag kan. 60 plussers houden niet van moeilijke apparaten waar je een boekwerk voor moet doorspitten om het te kunnen gebruiken.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

7


1.2 Plan van eisen Het plan van eisen bestaat uit vaste eisen, variabele eisen en wensen. Aan deze eisen moet het uiteindelijke fitnessapparaat voldoen. 1. Vaste eisen Eisen waaraan het uiteindelijk gekozen ontwerp moet voldoen. Hier kan niet van worden afgeweken. 2. Variabele eisen Eisen met een bepaalde marge waaraan het ontwerp aan moet voldoen. Dit type eisen wordt uitgedrukt als een waarde met een daarbij behorende eenheid. 3. Wensen Eisen die geen belangrijke rol spelen in de werkzaamheid van het product. Maar bijvoorbeeld wel in het gebruiksgemak. Men kan ook denken aan het uiterlijk van het product, het gebruiken van luxe materialen (leer, zijde etc.) Vaste eisen; Het ontwerp moet: • voldoen aan de NEN-Normen; • een innovatief nieuw concept zijn; • de gewrichten van de gebruiker zo min mogelijk belasten; Variabele eisen; Het ontwerp moet: • binnen een tijd van 10 minuten gebruiks klaar zijn; • te gebruiken zijn door personen van verschillende formaten; • personen van maximaal 150kg kunnen houden; • in te stellen zijn met gewichten van 0,5 kg. tot 25 kg. met stappen van 0,5 kg; • een minimale levensduur van 15 jaar hebben; Wensen; Er wordt gestreefd naar een ontwerp dat: • een comfortabele uitstraling heeft; • de hartslag van de gebruiker kan meten; • op geen enkele manier blessures veroorzaken bij de gebruiker; • voorzien is van een geïntegreerde drankbeker; • het gewicht van de gebruiker kan meten; • een alarmdienst kan inschakelen indien de hartslag langer dan 4 seconden stopt; • gemakkelijk te onderhouden en te reinigen is; • de gebruiker een comfortabele revalidatie bied; • de optie bevat om een trainingsschema op te slaan; • de optie bevat om apparaatinstellingen op te slaan; • de optie bevat om het aantal verbrande calorieën weer te geven en op te slaan; • onderdelen bevat die zelfsmerend zijn. • van materialen gemaakt is dat geen allergische reacties kan opwekken bij de gebruiker.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

8


1.3 Functieonderzoek Nadat het plan van eisen gemaakt was is er gekeken wat voor functies het fitnessapparaat moest hebben. Een functie is een handeling dat het apparaat doet. Deze functies worden gedeeltelijk afgeleid uit de procesboom en het plan van eisen Een procesboom is een fictieve levenscyclus van het product, van het produceren ervan tot aan de sloop toe. Deze functies worden gestopt in een functieblokschema. Een functieblokschema is een technische analyse van de functies van het apparaat. Deze functies worden op chronologische volgorde neergezet. Een functieblokschema bevat 3 verschillende functies; een hoofdfunctie, deelfuncties en hulpfuncties. Hoofdfunctie: De hoofdfunctie is de functie waar het hele apparaat om draait, wat het eigenlijk doet. In het geval van Bright Engineering het Onderlichaam trainen. De hoofd functie moet zo kort mogelijk geformuleerd worden. Deelfunctie: Een deelfunctie is een zeer belangrijke functie, er zijn er meerdere. Een deelfunctie is een functie die vitaal is voor het apparaat, zonder deze functie zou het apparaat niet goed kunnen functioneren. Deze deelfuncties kunnen in serie of parallel aan elkaar lopen of worden gecombineerd. De deelfuncties worden met een lijn met elkaar verbonden zodat duidelijk is wat de chronologische volorde van de functies is. Voor het fitnessapparaat zijn de functies: Aanzetten Display aanzetten Gebruikersherkenning Afstellen naar gebruiker Frictie Trainen Gegevens opslaan

aanzetten van het fitnessapparaat Het aanzetten van het display wat de gegevens van de gebruiker toont Het herkennen van de gebruiker zodat het fitnessapparaat zich kan afstellen Het afstellen zodat de gebruiker comfortabel kan trainen. Het apparaat lever frictie/weerstand zodat de gebruiker zijn of haar spieren traint De gebruiker moet zich inspannen waardoor hij of zij traint Het opslaan van de behaalde resultaten van de gebruiker.

Hulpfunctie: Een hulpfunctie is een functie die niet nodig is om het apparaat te gebruiken. Het woord zegt het al, het helpt het apparaat. Zonder een hulpfunctie zou het apparaat nog steeds werken. De procesboom is te vinden in bijlage IV en het functieblokschema in bijlage VI

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

9


2.2 Bepalen van werkwijze Voor het kiezen van het definitieve ontwerp wordt er een morfologisch overzicht (2.1) gemaakt, die te vinden is in bijlage VII. De concepten worden gevormd naar aanleiding van dit overzicht (2.2). Door middel van een tabel wordt duidelijk gemaakt welk concept het best blijkt te zijn (bijlage VIII). 2.1

Morfologisch overzicht Bijlage VII In het morfologisch overzicht staan de verschillende functies voor het ontwerp. Per functie zijn verschillende werkwijzen weergegeven. Uit deze verschillende mogelijkheden worden keuzes gemaakt waaruit twee concepten naar voren komen. Deze concepten zijn aangeduid door twee lijnen die door het overzicht lopen. 2.2

Keuze uit morfologisch overzicht Bijlage VIII Om de keuze tussen de concepten te maken is er een tabel gemaakt met belangrijke punten. Ieder punt heeft een wegingsfactor waardoor het verschil in belang wordt weergegeven. In hoofdstuk 3 zullen de concepten verder worden uitgelegd, hieronder een korte beschrijving. 2.2.1 Concept 1 Dit concept traint de benen door middel van een fietsbeweging in een half liggende houding Men draait een vliegwiel wat de weerstand veroorzaakt waardoor getraind kan worden. De weerstand van het vliegwiel kan aangepast worden waardoor op verschillende niveaus kan worden getraind. 2.2.2 Concept 2 Bij dit concept worden eveneens de benen getraind. Ditmaal door, in een zittende positie, met de benen een kracht uit te oefenen tegen een schijf. Onder de schijf bevindt zich een mechanisme dat kan worden afgesteld. Op deze manier kan er op verschillende niveaus worden getraind.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

10


3 Uitwerken van concepten Bij het uitwerken van de concepten zal er worden verwoord welke berekeningen zijn gedaan (3.1.1 / 3.2.1) Naar aanleiding hiervan wordt de materiaalkeuze onderbouwd (3.1.2 / 3.2.2) 3.1 Uitwerking concept 1 Aan concept 1 moet ook gerekend worden, want er kan wel een mooi ontwerp bedacht zijn, maar als hij dan in productie is genomen en na de eerste keer gebruiken opeens stuk gaat, of er breken dingen af is dat niet echt fijn. Dit moet natuurlijk voorkomen worden, daarom is het berekenen van krachten essentieel. Deze berekeningen zijn terug te vinden in het constructie dossier. Hier worden ook alle maten aangegeven. 3.1.1 Berekeningen Om er voor te zorgen dat het ontwerp niet zomaar in elkaar zakt of stuk gaat, moet er goed worden nagedacht over welk materiaal er zal worden gebruikt. Daarom zijn er veel berekeningen gemaakt. Het concept is opgesplitst in verschillende onderdelen. Al die onderdelen zijn berekend op hoeveel kracht er maximaal op komt te staan. 3.1.2 Materiaalkeuze. Er moet nauwkeurig naar een materiaal gekeken worden. Want elk materiaal heeft plus- en minpunten. Bijvoorbeeld als het frame van hout is, is het minder stevig dan als het van staal is. Hoewel staal weer duurder is en zwaarder. Daarom is de materiaalkeuze erg belangrijk. Het ideaalste is natuurlijk een zo functioneel, stevig, compact, veilig mogelijke machine voor de laagst mogelijke prijs. Frame: Het frame is grotendeels gemaakt van een aluminium legering. Het voordeel hiervan is dat het licht is, makkelijk te bewerken is en indien goed geconstrueerd erg sterk is. Het frame is bedekt met luxe kunststof kapwerk om alle interne bewegende delen verborgen blijven voor de gebruiker. Zitsysteem: De rugleuning is van hard kunststof met een hard kussen erop voor je rug. Het zitvlak zelf bestaat uit hard kunststof; een thermoharder. Erg stevig, niet te zwaar en toch een zekere flexibiliteit. Achterop de stoel is een bevestiging gemaakt met een steunbalk, die zorgt dat de stoel voldoende steun krijgt in de rugleuning. Het zitvlak is bedekt met een schuimlaag met daarover een laag stof om schokken te absorberen, en voor een comfortabele zit. De laag stof is van ademend materiaal en laat in verband met hygiëne weinig vocht door; er kan simpelweg een doekje overheen worden gehaald om eventueel zweet weg te vegen. Het onderstel van het zitsysteem bestaat uit een stalen glijsysteem, die elektrisch verstelbaar is zodat gebruikers van verschillende lengtes ervan kunnen profiteren. Display: Het display betreft een 15 inch LCD touch screen, met ingebouwde luidsprekers, waaraan een paslezer is bevestigd.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

11


3.1.3 Werking van het fitnessapparaat: Als het apparaat is geleverd, kan de gebruiker simpelweg de stekker in het stopcontact steken, waarna de computer in het apparaat opstart en het LCD display (2) aan zal geven wanneer de gebruiker kan beginnen. De gebruiker steekt de pas in de paslezer (2), en er wordt herkend dat de gebruiker voor de eerste keer het apparaat zal betreden. De lengte van de persoon moet worden ingevoerd, en de computer zoekt in een tabel de juiste instelling bij die lengte op. Uiteraard kan de gebruiker de positie nog wijzigen(1), en opslaan. Vervolgens wordt de instructievideo getoond, en hierna zal er een trainingsprogramma worden gestart.(2) Het principe van dit toestel is vergelijkbaar aan een ligfiets. De gebruiker maakt in een deels liggende positie een fietsende beweging, waarmee een vliegwiel (4) wordt aangedreven. Vervolgens bevinden zich aan weerskanten van dat vliegwiel twee kleinere wieltjes (te vergelijken met skeelerwieltjes). De reden dat de wieltjes aan twee kanten zit, is om zo min mogelijk stress op de as en lagers van het vliegwiel te plaatsen; een potentieel riskant onderdeel van het apparaat omdat het veel draaiende massa met zich meebrengt. Op deze manier wordt er niet maar aan één kant van het vliegwiel gedrukt, maar aan beide kanten, dus de krachten zijn aan beide kanten hetzelfde. De druk op het vliegwiel kan worden opgevoerd, waardoor het zwaarder wordt om het rond te draaien. Dit kan elektrisch geregeld worden en kan worden opgenomen in bepaalde trainingsschema’s. Het display (2) is een belangrijk onderdeel van het fitnesstoestel. Deze is aangesloten op een computer die geïntegreerd is in het ontwerp. De gebruiker stopt zijn pas in het apparaat en de gegevens worden geladen. Hij of zij haalt deze er ook pas uit als de hij of zij klaar is met trainen. Er kunnen bepaalde trainingsschema’s worden geselecteerd en die worden ook bijgehouden. Zaken als ‘aantal getrainde uren’, en ‘behaalde niveaus’ kunnen ook op de gebruikerspas worden opgeslagen. De mogelijkheden hiervoor liggen nog open. Op het display wordt bij het eerste gebruik per gebruiker zoals gezegd ook een instructievideo afgespeeld, om te zorgen dat de gebruikers een goede zithouding aannemen en het apparaat op de goede manier wordt gebruikt. Indien de tv kabel aangesloten wordt kan er ook tv worden gekeken. Extra’s: Door de draaiing van het vliegwiel ontstaat er wind, en met de kunststofkappen is hiermee rekening gehouden. Er is een opening (3) gemaakt waar een fris briesje uit komt, dit kan ook worden afgesloten.

2

3

1 4

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

12


3.2 Uitwerking concept 2 Om een beter beeld te krijgen van hoe ons concept geconstrueerd moet worden zijn er berekeningen gemaakt. Deze berekeningen en conclusies zijn te vinden in het constructie dossier. 3.2.1 Berekeningen Om te kijken wat voor materialen er nodig zijn voor concept 2 zijn er berekeningen gemaakt Deze berekeningen waren nodig om het concept sterk en stijf te maken en toch zo goedkoop mogelijk. Het concept is opgesplitst in verschillende onderdelen. Al die onderdelen zijn berekend op hoeveel kracht er maximaal op komt te staan en wanneer ze in evenwicht zijn 3.2.2 Materiaalkeuze. Om concept 2 een vriendelijke uitstraling te geven is er gekozen voor een kunststof behuizing rond een stalen frame. De onderdelen die onderhevig zijn aan slijtage zijn dikker en harder om slijtage te voorkomen. De stoel is gemaakt met een leren omhulsel om het te laten ademen waardoor de gebruiker minder last heeft van zweet. De gekozen materialen zorgen voor een groot gebruiker gemak.

2 1

3

3.2.3 Werking van het fitnessapparaat Het apparaat wordt geheel gebruiksklaar geleverd. Door eenvoudig de stekker in het stopcontact te steken en de hoofdschakelaar aan te zetten start het apparaat op. Op het beeldscherm wordt aangegeven wanneer de gebruiker kan beginnen. Het apparaat wordt gekoppeld en een gebruikerssysteem, waar alle registreerbare gegevens worden opgeslagen. Bij deze gegevens kan gedacht worden aan het aantal oefeningen, het aantal getrainde uren, maar ook aan de afstellingen van de hoogte van de stoel en de afstand van de stoel. Deze gegevens en afstellingen zullen dus eenmalig moeten worden ingevoerd. Om in het systeem in te loggen wordt er gebruik gemaakt van een vingerafdruklezer. Het kan voorkomen dat een persoon niet instaat is een vingerafdruk te registreren, voor deze gebruikers is het mogelijk om een pas te gebruiken om in te loggen. Wanneer een gebruiker plaats neemt wordt zijn gewicht gemeten in de stoel. De resultaten van eventuele eerdere oefeningen worden op het 15 inch touchscreen scherm weergegeven (2).Ook het trainingsschema voor de huidige oefening wordt getoond. Op het display zijn tevens de vitale lichaamsfuncties af te lezen Hartslag wordt gemeten via een sensor in de armleuningen en bloeddruk kan optioneel afgelezen worden door een armbandsensor. Het apparaat stelt de hoogte, de hoek en de afstand tot de schijf van de stoel automatisch in (3). Er bestaat ook een mogelijkheid om radio te luisteren of tv te kijken op het scherm.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

13


De oefening zelf bestaat uit het druk uit oefenen op een ronde plaat(1). Deze plaat is voorzien van Led’s die aangeven waar de voeten geplaatst dienen te worden. De plaat wordt bestuurd door drie pneumatische cilinders. De plaat kan in alle richtingen 30° kantelen. Hierdoor beweegt de gebruiker zijn benen en oefent tevens de door de computer aanbevolen druk uit. De beweging tezamen met de door de Led’s aangegeven positiewisselingen zorgen voor een indrukwekkend aantal mogelijkheden van trainen. Wanneer de gebruiker klaar is met de oefeningen worden de resultaten op het display getoond en opgeslagen op de harddisk. Voor of na de oefening kan de gebruiker eventuele bijzonderheden melden via het touchscreen waarop de resultaten en of het trainingsschema kan worden aangepast (2). Dit zorgt voor extra interactiviteit.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

14


4. Definitief ontwerp. De concepten zijn af en worden grondig bekeken (4.1). Door een keuzetabel op de concepten los te laten is een concept gekozen. Het concept is vervolgens gecheckt of het aan de gestelde eisen voldeed (4.2) waarna er een conclusie (4.3) en een aanbeveling over is geschreven.(4.4) 4.1 Keuze uit de ontwerpen. Beide ontwerpen zijn nu uitgewerkt en getekend. Nu moet er worden bepaald welk concept het uiteindelijk ging worden. Hiervoor heeft de project groep beiden concepten eens flink onder de loep genomen in een waardering- en een keuzetabel. In de keuzetabel waren verschillende onderwerpen opgenomen die van belang zijn, waaronder bijvoorbeeld comfort. Concept 2 bleek goed te scoren op de belangrijkste onderdelen met de grootste weging. Concept 1 scoorde beter op de minder belangrijke onderdelen, maar bleek door de weging dus uiteindelijk toch het onderspit te delven. De engineers van Bright Engineering zijn ook nog met zijn allen rond de tafel gaan zitten om te kijken of de keuzetabel geen rare uitkomsten had. Het grootste deel was het erover eens dat concept gebruiksgemakkelijker was en stukken beter aansloot op de doelgroep. Bright engineering kwam tot de conclusie dat concept 2 de beste keuze was en de tabel geen verkeerde uitkomsten had voortgebracht. 4.2. Controle van de eisen Om te checken of het product voldoet aan de eisen is het concept grondig nagezien. Alle eisen zijn stuk voor stuk nagekeken. Aan alle gestelde eisen en wensen die in het plan van eisen staan (1.2) is voldaan Vaste eisen Het fitnessapparaat voldoet aan alle vaste eisen. Het is een innovatief fitnessapparaat wat gemakkelijk te gebruiken is en makkelijk bedienbaar is. Met het ontwerpen van het fitnessapparaat is veel rekening gehouden met het ergonomische aspect, waardoor de gebruiker comfortabel zit en overal makkelijk bij kan. Hierdoor is de kans op een blessure bij de gebruiker geminimaliseerd. Variabele eisen Het fitnessapparaat bestaat uit 3 delen. De stoel, de rail die tussen de stoel en het fitnessapparaat zit en het fitnessapparaat zelf. Hierdoor is de constructie licht, binnen 10 minuten te assembleren en gemakkelijk schoon te maken. Door de gekozen materialen kan het geen allergische reacties veroorzaken en is het gehele fitnessapparaat te recyclen. Wensen Het fitnessapparaat is zeer comfortabel en makkelijk te gebruiken. Het touchscreen display fungeert als computer dat gegevens opslaat en de gebruiker instrueert. Deze computer houd ook alle gegevens van de gebruiker bij.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

15


4.3. Conclusie FIT zou graag een innovatief intelligent en gebruiksvriendelijk fitnessproduct op de markt zetten, maar heeft hier zelf de capaciteiten niet voor, dus het ontwerp hiervan zal moeten worden uitbesteed. Hoe kan een intelligent fitnessapparaat ontworpen worden dat de kosten die gemaakt moeten worden door de overheid en door gebruikers, zelf te betalen is? Kennis is essentieel is bij het ontwerpen van een product als deze. Voordat er dan ook gedacht werd aan een mogelijk ontwerp hebben er eerst enkele gesprekken met een fysiotherapeut plaatsgevonden. De belangrijkste conclusie die hieruit is gekomen is dat de benen de belangrijkste ledematen zijn om te onderhouden. Als men (eigenlijk op wat leeftijd ook), niet meer de mogelijkheid heeft om zelf te gaan en staan waar men wilt, zal ook het sociale leven aangetast worden. Vooral bij bejaarden, is een goed sociaal leven de drijver voor het bestaan. De mogelijkheid om anderen op te zoeken en een gevoel van onafhankelijkheid houdt het interessant, en houdt de mensen gelukkig. Vanuit dit standpunt is het ontwerpproces begonnen en na het afwegen van verschillende uitvoeringsmogelijkheden is er na argumentatie besloten welke daarvan de beste waren. Vervolgens zijn er waarderingstabellen opgesteld om het uiteindelijke concept daaruit te destilleren. Wat het ontwerp betreft kan men stellen dat aan alle eisen is voldaan. Het ontwerp is innovatief, is ontworpen om de gewrichten van de gebruiker zo min mogelijk te belasten, en geeft een work-out waarmee veel mogelijk is; het is een wisselende beweging, om te voorkomen dat het snel saai wordt. Ook is er gedacht aan comfort; behalve dat er is gedacht aan een gemakkelijke instap en een comfortabele zithouding, worden ook automatisch de instellingen van een gebruiker geladen, waardoor het apparaat zichzelf automatisch in de door de gebruiker ingestelde positie beweegt. Ten slotte wordt er ook per gebruiker een trainingsschema bijgehouden, en verschillende oefeningen worden op het scherm gepresenteerd. De mogelijkheden wat trainingsschema’s zijn hoog bij dit apparaat, aangezien er talloze manieren zijn om de benen te plaatsen, en de plaat te bewegen. Bright Engineering is ervan overtuigd de opdrachtgever tevreden te stellen met ontworpen product. Ook Bright Engineering zelf is erg tevreden met het ontwerp, en denkt dat dit product een antwoord is op de probleemstelling. 4.4. Aanbeveling Eventuele aanbevelingen kunnen nog volgen na het Constructie dossier.

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

16


Bijlage lijst I. II. III.

IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII.

Projectopdracht Piramidemodel Onderzoeken a. Vooronderzoek b. Ergonomieonderzoek 1. Antropometrische ergonomie 2. Cognitieve Ergonomie c. Locatieonderzoek NEN-normen Procesboom Eisencontrole Functie blokschema Morfologisch overzicht Keuzetabel Engelse termenlijst Literatuurlijst Procesverslag

Product Design – Bright Engineering – Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

1 3 4 4 5 5 7 8 9 11 14 15 16 17 18 19 20

17


Report : product design