Produktutveckling av standardchassi till en brandrobot FUMO TM 2

Transkript

1 AB Realisator Management Consulting Akademin för Innovation, Design och Teknik Produktutveckling av standardchassi till en brandrobot FUMO TM 2 Examensarbete, produktutveckling 30 högskolepoäng, avancerad nivå Produkt- och processutveckling Civilingenjörsprogrammet Innovation och produktdesign Ghada Elassar Presentationsdatum:14 juni 2012 Uppdragsgivare: AB Realisator Management Consulting Handledare (företag): Thomas Eriksson Handledare (högskola): Ragnar Tengstrand Examinator: Rolf Lövgren

2 Abstract/Sammanfattning Denna rapport behandlar ett examensarbete som bedrivits mot AB Realisator. Examensarbetet ligger på D-nivå och innefattar 30 högskolepoäng. Uppdraget från Realisator innefattade att designa ett chassi till en brandrobot. Realisator startade ett stort projekt för att utveckla en brandrobot som ska underlätta för räddningstjänsterna vid besvärliga bränder så att chansen att rädda liv ökar, säkerheten för personalen ökar och kostnaderna minskar. Brandroboten ses som en internationellt gångbar produkt. Projektet är en fortsättning på ett tidigare stadium, demo1, där identifierades de viktigaste grunderna som måste finnas i brandroboten. En prototyp har testats och demonstrerats. Demo2 projektet ska vara en utvecklingsfas från demo1 projkektet, vilket kommer att leda fram till vidareutvecklings projekt, demo3. Detta examensarbete innefattade utveckling av brandrobotens tidigare version FUMO TM 1 till den nya avancerade FUMO TM 2, projektet är ett samarbete mellan AB Realisator, idéägare och projektledare Södertörns brandförsvarsförbund Storstockholms brandförsvar, Johannes brandstation Räddningstjänsten i Storgöteborg MSB i Revinge, Myndigheten för samhällsskydd och beredskap Svenska brandskyddsföreningen, branschorganisation Styrelsen för svensk brandforskning Robotdalen (MDH), experter i robotteknik och affärsutveckling Örebro Universitet, experter i sensorer för mobila robotar JC Development, expert styr programmering UCE Eklund Konsult AB, expert i trådlös kommunikation Rolf Ericsson, teknik- och affärsutveckling, expert i produktionsdesign Katarina Holm Moander, Designstugan i Trosa, expert i företags profilering KTH, Kungliga Tekniska högskolan Akademin för innovation, design och teknik på Mälardalens högskola Syftet med FUMO TM 2 är att skicka en klar lägesbild av olycksplatsen till brandmännen. Lägesbilden ska skickas trådlöst ut till insatsledning och presenteras med bilder och skalenliga ritningar över olycksplatsen. Dessa bilder över olyckans omfattning eller lokalens utseende ska ge räddningstjänsten förutsättningar för en säkrare och effektivare insats, exempelvis att visa brandpersonalen vägen genom rökfyllda lokaler med begränsad sikt. Målet med examensarbetet är att designa och konstruera FUMO TM 2 chassiet samt att sammanställa alla enheter och komponenter under en gemensam design. För att fastställa riktlinjer för FUMO TM 2:s design genomfördes först en informationsinsamling bestående av litteraturstudier, besök till Örebro universitets labb och besök till Johannes brandstation. Denna information analyserades sedan via olika produktutvecklings verktyg för att identifiera krav på brandrobotens design. En effektiv konceptgenerering genomfördes i ett tätt samarbete med projektmedlemmar. Konceptgenerering upprepades under olika förlopp i projektet för att kunna begripa problemet rätt. Det valda konceptet som togs fram återspeglade både brandförsvarens behov och Realisator mål som de vill uppnå. FUMO TM 2 presenterades i form av CAD ritningar och realistiska bilder som ska bidra till effektiv prototyp framställning. 2(127)

3 Förord Jag vill tacka alla projektteam Thomas Eriksson Projektledare, AB Realisator Bo Björklund Södertörns brandförsvarsförbund Dan Hallman Johannes brandstation Peter Stany Robotdalen, Mälardalens högskola Stefan Särdqvist Myndigheten för samhällsskydd och beredskap Senior experter: Staffan Dryselius Martin Edin Grimheden Ulf Eklund Rolf Ericsson Martin Magnusson Todor Stoyanov Katarina Holm Moander Universitetslektor, Mälardalens högskola Universitetslektor, KTH Eklund strategikonsult AB Rolf Ericsson teknik- och affärsutveckling Forskare, Institutionen för naturvetenskap och teknik, Örebro Forskare, Institutionen för naturvetenskap och teknik, Örebro Designstugan Vid Mälardalens högskola vill jag tacka Ett stort tack riktas till Ragnar Tengstrand, Handledare, Universitetslektor i industriell design för hans vägledning under projektets gång, och för den värdefulla läranderesan inom formgivning och produktrealisering i sex terminer. Jag vill även tacka er som bidragit med sin expertis inom respektive område. Henrik Lekryd Verkstadstekniker Rolf Lövgren Examinator, Universitetslektor i mekanik I would like also to express sincere appreciation for my family for all the support and encouragement, specially my father for being my role model and to my mother for giving me her unique characteristic, perseverance, and her sense of responsibility. Västerås i maj 2012 Ghada Elassar 3(127)

4 Ordlista AASS lab Centre for Applied Autonomous Sensor Systems I Örebro Universitet CAD Computer Aided Design. Datorstyrt program som används vid produktutveckling Design Utveckling av en lösning på ett innovativt sätt med krav på både funktionalitet och estetik. Detaljdesign Anpassning av designen så att denna passar i detalj FMEA Failure Mode and Effect Analysis, är ett verktyg för att hitta möjliga fel hos produkten FUMO Ett latin ord som betyder rök Flippar Syftar till robotens fyra armar Funktionsanalys Är en analys av en produkts eller systems funktioner Gantt schema Ett flödesschema som beskriver ett projekts olika faser och delmoment och ger en grafisk överblick av projektets planerade fortgång IMU Akronym till Inertial Measurement Unit, mätinstrument som mäter acceleration och vinkelhastighet. IP Förkortning till kapslingsklassning, är en klassifikation av hur bra inkapslingen av elektroteknisk utrustning står emot och skyddar mot vatten, damm, inträngande föremål samt ofrivillig beröring IR Förkortning till Infraröd strålning (värmestrålning), är elektromagnetisk strålning inom våglängdsområdet Komponent Två eller flera sammansatta detaljer Koncept Är en beskrivning av en produkts utseende, funktioner och egenskaper 4(127)

5 Konstruktion Hur en produkt är uppbyggd Kravspecifikation Beställarens önskemål och krav på funktionen eller produkten Pugh matris Ett verktyg för att utvärdera lösningar eller koncept och välja det bästa alternativet Semiotik Är en visuell kommunikation och vetenskap om tecken och symboler, och hur dessa tolkas Skiss En skiss är ett utkast är en snabb och schematisk återgivning i bild SLAM En akronym för Simultaneous localization and mapping 5(127)

6 Innehåll 1. INLEDNING BAKGRUND AB Realisator Management Consulting FUMO TM FUMO TM Sensorer SYFTE OCH MÅL PROJEKTDIREKTIV PROBLEMFORMULERING PROJEKTAVGRÄNSNINGAR TEORETISK BAKGRUND OCH LÖSNINGSMETODER DESIGNPROCESS PRODUKTUTVECKLINGS VERKTYG Gantt-schema Funktionsanalys Quality Function Deployment Kravspecifikation Brainstorming Skissning SolidWorks CAD ritning Pugh matris FMEA TILLÄMPAD LÖSNINGSMETODIK PLANERINGSFAS Gantt-schema Funktionsanalys Identifiera kundbehov Studiebesök Quality Function Deployment Kravspecifikation GENOMFÖRANDEFAS Idégenerering Konceptgenerering UTVÄRDERINGSFAS Pughanalys Kombination av koncept Konceptval UTVECKLINGSFAS Konstruktion Detaljdesign Materialval Vattentät kapsling FMEA Färgval RESULTAT BASENHETEN Montering på detaljer i basenheten (127)

7 8.2 STÖTDÄMPARE TÄCKPLÅT KÅPA Montering på videokamera och värmekamera BRANDROBOTENS MÅTT OCH RITNINGAR Ritningar ANALYS ANALYS AV FRÅGESTÄLLNINGAR FRÅN PROBLEMFORMULERING ANALYS AV KRAVSPECIFIKATION SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER SLUTSATSER Slutsats av resultat Slutsats av analys REFLEKTIONER REKOMMENDATIONER REFERENSER Innehållsförteckning för bilagor 12. BILAGOR BILAGA FUMO TM 2 tidsplan Examensarbetes tidsplan (Gantt-schema) BILAGA Testkörning för FUMO TM BILAGA Uppdragsbeskrivning BILAGA Brandrobotens mötesagenda, BILAGA Några synpunkter angående FUMO TM BILAGA Produktblad FUMO TM 2 (version ) BILAGA Notes: Technical meeting on fire-fighting robot, Produktklasser BILAGA Project meeting on fire-fighting robot, BILAGA Project meeting on fire-fighting robot, (127)

8 BILAGA Studiebesök till Örebro universitet AASS lab BILAGA QFD BILAGA Konceptgenererings skisser BILAGA Pughanalys för basenhet Pughanalys för chassi Pughanalys av handtagen BILAGA FMEA BILAGA Fästen bilder BILAGA Laserskannern och IMU ritningar Värmekamera och videokamera ritningar Batteri ritning DMS ritning AMS ritning (127)

9 Figurförteckning Figur 1: Bild på FUMO TM Figur 2: Bild på komponenterna i chassit i FUMO TM Figur 3: Block diagram av FUMO TM Figur 4: Funktionsskiss Figur 5: Videokamera Figur 6: Infraröda kameran Figur 7: Laserskanner Figur 8: IMU Figur 9: SVIDS produktutvecklingsprocess Figur 10: Concept Development Process, (Ulrich, s.110) Figur 11: Funktionerna i funktionträdet (Österlin, 2004, s. 43) Figur 12: En förenklad QFD Figur 13: Kravspecificering Figur 14: Bild på skisser Figur 15: En allmän Pugh matris Figur 16: Laserskannerns synfält Figur 17: IMU i rotations centrum Figur 18: Illustration över kravsamling Figur 19: Skisser från brainstormingen Figur 20: Visualisering av 8st 3D-modeller Figur 21: CAD modeller till laserskanner, videokamera, IR-kamera och IMU Figur 22: Bild visar placeringen av sensorn i robotens chassi Figur 23: 3D modell av koncept A Figur 24: 3D modell av koncept A Figur 25: 3D modell av koncept A Figur 26: 3D modell av koncept B Figur 27: 3D modell av koncept C Figur 28: Tabellen för resultatet av utvärderingen Figur 29: Bild på den valda basenheten Figur 30: Skiss för koncept Figur 31: Skiss för koncept Figur 32: Skiss för koncept Figur 33: Tabellen visar resultatet av Pugh matris Figur 34: 3D modell till slutligt koncept Figur 35: 3D modeller för komponenter som ska finnas i chassit Figur 36: Skisser på chassits uppbyggnad Figur 37: Tabellen för olika handtagen som utvärderades med hjälp av Pugh matris Figur 38: Exempel på vald vatttentät kapsling Figur 39: 3D modell av FUMO TM 2 chassit Figur 40: 3D modell av chassits olika delar Figur 41: 3D modell av basenheten Figur 42: Bild på chassits uppbyggnad Figur 43: Laserskannern position på chassit Figur 44: FUMO2 baksida Figur 45: Bild på Power Supply Unit i chassit Figur 46: Bild på batteri, spänningsenhet och klämmor Figur 47: Transparent bild visar PSU i chassit Figur 48: Bilder på Laserskannern och IMU:s montering (127)

10 Figur 49: Bild på kamerornas sladdar Figur 50: Transparent bild på chassit Figur 51: Bilden visar kabel dragningen från PSU till laserskannern Figur 52: Bild på kablingen och en del av andra komponenter Figur 53: Bild på chassits framsida Figur 54: Bilder på stötdämparen, alternativ Figur 55: Bilder på stötdämparen, alternativ Figur 56: Bild på handtagen på undersidan Figur 57: Bild på handtagens form Figur 58: Bild på handtaget på baksidan, variant Figur 59: Handtagen på baksidan och på framsidan av chassit Figur 60: Bild på bakre hantaget, variant Figur 61: Bilder på täckplåten Figur 62: Bild på kåpan Figur 63: Bild på monteringen på videokamera och värmekamera Figur 64: Bild på videokameran före och efter montering Figur 65: Bild på kamerornas montering Figur 66: FUMO TM 2 går igenom en dörr Figur 67: Ritningar av hela chassit Figur 68: Ritningar av basenheten Figur 69: Ritning av täckplåt Figur 70: Ritningar av kåpan Figur 71: Ritningar på handtag, alternativ Figur 72: Ritningar på handtag, alternativ Figur 73: Ritning av det bakre handtaget, alternativ Figur 74: Ritning av det bakre handtaget, alternativ Figur 75: Ritning av dörren på chassits baksida (127)

11 1. Inledning En robot är en maskin som styrs av digital eller elektronisk programmering för att utföra självständiga uppgifter, där användningen av robotar ökar hastigt inom industri och krigs instrument, medan den inte är tillräckligt utvecklad inom räddningstjänsten. Robotar kan användas smart, effektivt och blir ett hjälpsamt verktyg till olika mänskliga räddningstjänster. Vid farliga miljöer kan det vara av stort nytta att använda maskinens teknologi för att minimera risken för räddningspersonal. Rökdykning är en av de mest riskfyllda verksamheter där bränder utgör en betydande risk för brandmän där inom släckningsarbete kan brandpersonalen utsättas för stora risker, exempelvis vid närvaro av brandfarlig gas, brandfarlig vätska eller brand påverkade gasflaskor. Vid insatser i sådana miljöer kan riskavstånden vara stora ca.300 m. När förloppet är okänt, kräver det en insatsstrategi utöver det vanliga där det finns behov för ett komplement vid besvärliga och komplexa insatser särskilt inomhus. Projektets huvudmål är att utveckla en robot som ska kunna ta sig fram i besvärliga områden, skicka information, visa bilder, kartlägga med sensorer för att rädda liv och att öka säkerheten för personalen vid besvärliga bränder. Kort sagt ska FUMO TM 2 gå primärt in i rökfyllda utrymmen och skaffa sig en lägesbild som förmedlas till insatsledningen. 1.1Bakgrund Uppdragsgivaren i detta examensarbete, AB Realisator Management Consulting, önskade en design av brandroboten. En patentskyddad FUMO TM 2 ska utvecklas där ansvaret för tekniska enheter är uppdelad mellan vissa projekt medlemmar: Örebro universitet är ansvarig för sensorer och kartläggning KTH är ansvarig för mekatronik delen och flipparnas konstruktion Eklund strategi konsult och KTH är ansvariga för kommunikationsdelen Akademin för innovation, design och teknik på Mälardalens högskola för chassits konstruktion Mitt uppdrag i det här projektet är att designa och konstruera ett chassi till brandroboten FUMO TM 2 som ska sammanställa alla enheter i robotens chassi. I denna rapport kommer jag att redovisa hur jag gått tillväga för att lösa uppdraget som AB Realisator har anförtrott mig. Rapporten kommer ta upp de verktyg och metoder jag har valt att använda, samt redogöra hur jag använt dem och vilka resultat jag har fått. Tyngdpunkten i rapporten ligger på produktutvecklingsprocessen för att finna en genomförbar lösning på problemet. 11(127)

12 1.1.1 AB Realisator Management Consulting AB Realisator Management Consulting grundades av Thomas Eriksson under våren Företaget är baserat på kunskap, erfarenhet, professionalism och kvalitet. AB Realisator erbjuder interaktioner mellan industri, akademi och samhälle. Företaget erbjuder forskare och forskningsorganisationer hjälp med till exempel, marknadsundersökningar, affärsplaner, patent- och varumärkesfrågor, marknadsutveckling, marknadsföring, kundkontakter, ställa in kommersiella organisationer och hantering av kommersiella organisationer. Företagets logga är den Egyptiska pyramiden och syftet med företagets ambitioner är att förse sina kunder med varor och tjänster av bestående karaktär som pyramider, eftersom pyramider är de mesta bestående som mänskligheten har skapat. AB Realisator driver ett utvecklingsarbete för att ta fram en Brandrobot som kan underlätta att bekämpa bränder. Arbetet utförs i samarbete med några svenska brandförsvarare, andra företag och forskare. Den första demo versionen visar den tekniska potentialen och nyckel funktionerna presenterades i december 2011 och demo2 beräknas vara färdig i december Brandrobot projektet är finansierat av två typer av finansiering dels naturainsatser och dels kontanta medel Naturainsatser finansirer Södertörns brandförsvarsförbund Storstockholms brandförsvar Räddningstjänsten i Storgöteborg Styrelsen för svensk brandforskning Myndigheten för samhällsskydd och beredskap Robotdalen (MDH) KTH, MDH och Örebro Universitet VINNOVA, SBF Eklund Strategi Konsult Rolf Ericsson affärs- och teknikkonsult AB Realisator Medel finansierar VINNOVA, program Forska & Väx 1. VINNOVA (SBF) 2 Robotdalen (MDH) 3 Södertörns brandförsvarsförbund ALMI 1. Verket för innovationssystem är ett statlig verk med uppgift att främja tillväxt hos näringsliv, samhälle, och arbetsliv genom finansiellt stöd till innovationsarbete. (Österlin, 2004, s.29). 2.Svensk behandlingsforskning, 3. Robotdalen är en grupp av projekt som utvecklar robotik i Sverige. Robotdalen ligger geografiskt i Mälardalen, i Södermanlands län och Västmanlands län. Även aktörer i Örebro deltar i satsningen med Robotdalen. 12(127)

13 1.1.2 FUMO TM 1 AB Realisator påbörjade utvecklingen av brandroboten FUMO TM 1 i september Arbetet utförs i samarbete med några svenska brandkårer, andra företag, forskare vid Robotdalen, Mälardalens högskola och Örebro universitet. Brandroboten kallas för FUMO och det är ett latinskt ord som betyder rök. Namnet syftar till vad roboten har för uppgift och vad den ska göra som en medhjälpare till rökdykaren. Bilder nedan visar den första demo versionen som visar den tekniska potentialen och nyckel funktionerna. FUMO TM 1 testades i december 2011 där grunden till FUMO TM 2 har skapats och beredelsen till demo2 skulle påbörjat. Figur 1: Bild på FUMO TM 1 Demo1 har god mobilitet, kan operera i enklare lokaler, kan se genom rök och trådlöst förmedla bilder och video till insatsledningen. På chassit monterades två kameror, en videokamera och en IR kamera. Videokameran skickar video till brandpersonalen för att förmedla var roboten befinner sig och ger en levande bild av läget vid olycksplatsen. Infraröd kameran har egenskapen att skaffa sig tydliga bilder genom rök vilket de visuella kamerorna inte kan. Figur 2: Bild på komponenterna i chassit i FUMO TM 1 Byggnation av robotplattform: 1. Har förutsättningar att gå i trappor (flipframes) 2. Kan fjärrstyras 3. Har videokamera 4. Levererar video- och IR-bilder till operatör 5. Har väldefinierat interface mot funktionalitet (Can, USB och ethernet) 13(127)

14 1.1.3 FUMO TM 2 Demo 2 versionen är ett vidareutvecklingsprojekt till FUMO TM 1projektet, där syftet är att utveckla en brandrobot som är av kommersiellt intresse för brandförsvaren. Projektet beräknas vara färdigt i december Brandroboten ska ha goda förutsättningar att öka säkerheten och minska kostnaderna vid besvärliga bränder genom att bistå vid bland annat rökdykning. Dessutom skall den ha förutsättningar i att bli en plattform för ett flertal mobila robot-applikationer. Se bilaga 7, sidan 95 för mer information om produktklassarnas egenskaper och dess hierarkiska uppbyggnad. Figur 3: Block diagram av FUMO TM 2 FUMO TM 2 består av några enheter som figuren ovan visar. I nedanstående punktlista finns det förklaringar till vad varje förkortning betyder: IR: Infraröd kamera (värmekamera) LS: laserskanner LMS511 CAM: video camera SIU: Sensor Interface Unit CC: Command Control, styr programmering DU: Distribution unit PSU: Power Supply Unit DMS: Digital mobile System AMS: Analog Mobile System BS: Base station MMI: Man-machine interface (user interface) är ett användargränssnitt som kan beskrivas som en länk mellan användaren och den hårdvara eller programvara som användaren arbetar med FUMO TM 2 byggnation av robotplattform som: Kan ta sig fram i trappor (flip-frames) Kan fjärrstyras i komplexa lokaler Har video- och IR-kamera Levererar video- och IR-bilder till operatör Karterar en delvis rökfylld lokal Levererar kartor till operatören Har väldefinierat interface mot funktionalitet (Can, USB och ethernet) 14(127)

15 Figuren nedan visar en funktionsskiss som illustrerar sammanhanget mellan olika enheter i brandroboten. Alla enheter ska kopplas till en datorcentral för att bygga en nätanslutning. Figur 4: Funktionsskiss Sensorer Sensorsystemet som ska utrustas med FUMO TM 2 består av en videokamera, en IR-kamera, en laserskanner och IMU för att skapa och registrera en aktuell bild av rökfyllda stora lokaler och komplexa miljöer där riskerna är för stora för att genomföra med en traditionell släckinsats. Exempelvis när en brand inträffar i stängda lokaler, parkeringsgarage, varuhus, industrier och så vidare, kan risker identifieras genom det lägesbild som insatsledningen får. Denna lägesbild ger räddningstjänsten förutsättningar för en säkrare och effektivare insats. Säkerheten för personalen kan därmed förbättras utan att sätta fler brandmän i fara. Färgkamera Figur 5: Videokamera Videokameran som ska används har modellen (SONY SNC-CH160). Den levererar bilder i högkvalitet och ser föremål i mörkret upp till 15 m bort med IR-lampor. När inträningsvägarna är långa levereras en lägesbild från lokaler med begränsad sikt till insatsledningen, exempelvis i tunnlar kan FUMO TM 2 utöver lägesbilderna får man även se en video från olycksplatsen via videokameran. 15(127)

16 IR- kamera Figur 6: Infraröda kameran Värmekamera, FLIR (Forward Looking InfraRed) eller det mindre specifika infraröd kameran är en anordning som fångar en bild med infraröd strålning, precis som en vanlig kamera fångar en bild vid synligt ljus. Istället för det synliga ljuset på nm "ser" värmekameran vanligtvis i området nm (5-14 µm). 4 Kameran används vid keminsatser, exempelvis vid utsläpp av brandfarliga gaser, vätska eller brandpåverkade gasflaskor. Flera gasutsläpp kan hittas utan att behöva utsätta räddningstjänstens personal för stora risker. Med IR-kamera kan man söka igenom hela rummet i ett par sekunder. 2D och 3D laserskanner SICK LMS511 Figur 7: Laserskanner En 3D scanner är en enhet som analyserar ett verkligt objekt eller miljö genom att samla in uppgifter om sin form och eventuellt dess utseende och färg. Laserstrålen mäter avståndet mellan mätinstrumentet och ett mätobjekt och beräknar sedan avståndet till det som finns runt roboten. Laserstrålen skannar över ett förbestämt område och kan därigenom mäta avståndet till ett stort antal punkter i området och bygga upp en karta, utifrån avståndsmätningar från robotens olika positioner när den kör runt. 4 Wikipedia, 1 maj (127)

17 IMU, Inertial Measurement Unit IMU är en utmärkt mått enhet för stabilisering och styrning av objekt, även under situationer med långsiktiga accelerationer. Figur 8: IMU IMU:n ger som output 3D-Orientering, 3D position, hastighet och 3D-acceleration så att den mäter hur roboten rör sig, med vilken acceleration och vilken vinkelhastighet. Den ska användas för att se hur roboten förflyttar sig från en laserskanning till den andra osv. IMU:n bör sitta nära laserskannern för att den ska kunna mäta skannerns rörelser och inte någon annan del av roboten. 2. Syfte och mål Syftet med detta examensarbete är att produktutveckla ett standardchassi till brandroboten som ska anpassas genom sin unika uppbyggnad med robotens enheter och komponenter. Arbetet kommer att koncentrera sig på design och konstruktion för att finna den bästa placeringen för vissa komponenter, exempelvis kameror och sensorer. Målet med detta examensarbete är att ta fram ett nytt koncept, konstruktionsunderlag i form av CAD-modeller samt ritningar på ett färdigt koncept. Materialvalet ska vara genomtänkt under utvecklingsarbetet och roboten ska vara utformad så att den lätt kan justeras samt att roboten tar hänsyn till de tekniska lösningarna. Konceptet ska passa AB Realisators önskemål och uppfylla de uppställda kraven (se kravspecifikation avsnitt 7.1.6). 3. Projektdirektiv Realisator satte ett antal direktiv som examensarbetet ska i huvudsak att innefatta: Att bidra med en funktionell design som uttrycker AB Realisators företagsprofil Designen tar hänsyn till de tekniska lösningar som väljs för att tillgodose robotens funktionalitet Kartläggning av nödvändig funktionalitet CAD- ritning av förslag till lösningar Konstruktion och design av robotchassi Skriftlig rapport över examensarbetet Examensarbetet kommer att utföras i samarbete med en projektgrupp och omfatta enbart sådant material som inte är sekretessbelagt 17(127)

18 4. Problemformulering Problemformuleringen fastställer de problem samt frågor som skall undersökas och lösas i examensarbetet. Detta examensarbete skall vara klart i juli och projektet i december (Se Ganttschema, bilaga1), vilket gör att vissa ändringar som ingår i ett projekt kan ske samt att vissa komponenter kan ändras i FUMO TM 2 under projektets gång och efter att designen presenterats. Huvudfråga Hur ska designen kunna vara anpassbar för kommande ändringar i de olika komponenterna vilket kommer att leda till ändringar i chassits dimension, kan ske i alla tre dimensioner dvs. i längd, bredd och/eller höjd? Nedanstående lista sammanfattar de övriga delproblem som jag ansåg som viktiga att lösa för projektet framgång. Hur kan chassits höjd komma att minskas så att videokameran som är placerad på den kan visa flipparnas två kanter för att veta var roboten befinner sig? Hur kan roboten utformas för att hålla ett formspråk som tilltalar användarna och förmedla produktimage? Hur ska designen anpassas så att laserskannerns skyddas utan att påverka dess synfält? Hur ska designen av roboten ta hänsyn till kabeldragning? Hur kan roboten klara av temperaturer på 50 grader? Hur ska konstruktionen bidra till en vattentät kapsling? För tydligare bakgrund till de uppställda problemformuleringarna, (se avsnitt på sida 34), skall kravspecifikationen innehålla krav och kriterier som bör vara klara vid uppdragets slut. 5. Projektavgränsningar Examensarbetet omfattar 30 högskolepoäng, vilket motsvarar 20 veckors heltidsarbete. För att slutföra examensarbetet inom den tidsram som sagts har en del avgränsningar varit nödvändiga att göra. Det slutliga konceptet skall presenteras som en 3D-CAD modell och skall ha lösningar till problem som presenterades i problem formuleringen. Dessutom ska designen återspegla själen och andemeningen hos AB Realisator. Med tanke på tidsramen kommer inte en fysisk modell skapas av roboten, eftersom examensarbete ska vara färdigt i juni medan projektet försätter tills december. (Se Gantt-schema i bilaga 1). 18(127)

19 6. Teoretisk bakgrund och lösningsmetoder Produktutvecklingen kräver metoder och tekniker för hur de olika produkterna ska utvecklas och hur arbetet skall bli effektivt. Det är en serie av olika milstolpar som produktutvecklaren använder för att förstå, designa och förverkliga en produkt på ett tillfredsställande sätt för att uppnå bättre kvalitet. Många av dessa milstolpar är intellektuella och har till uppgift att strukturera arbetet, för att man sedan ska åstadkomma ett bra resultat måste man hitta en balans mellan teknik, produktion och miljöpåverkan. The design process not only gives birth to a product but is also responsible for its life and death (Ullman,2010, s.12) Designprocessen varierar mellan olika projekt och mellan olika designområden och varje produktutvecklingsgrupp kan skapa en unik modell för att arbeta med design. Den ingår som en del i verksamhetens hela utvecklingsprocess och används för att nå ett framgångsrikt och kreativt resultat med hjälp av designkompetens. Designprocessen kan tillämpas i många olika områden och kan användas i olika designprojekt som rör både processer, budskap, varor, tjänster och miljöer. Under designprocessen används olika produktutvecklings verktyg. Dessa verktyg kan tillämpas av en produktutvecklare eller av produktutvecklingsgrupp. Ett generellt problem med verktyg är att de skall tillämpas av en människa eller en grupp av människor och dessa människors egenskaper har ofta större betydelse för resultatet än de fördelar verktygen ger." (Lövgren) 5 5 DIVA, Om designvetenskap en argumentation för förslag till begreppsdefinitioner och klassificeringsstruktur,. 19(127)

20 6.1 Designprocess I detta kapitel presenterar jag min plan till den produktutvecklingsprocess som jag ska utföra för att uppnå examensarbetets mål. Designprocessen är en kombination mellan två olika designprocesser, SVID:s modell och Ulrich modell. Nedan är en beskrivning på både design processer som inspirerade mig SVID:s modell SVID är Swedish Industrial Design Foundation. Stiftelsen har statens uppdrag att stärka svensk industri med hjälp av industri design(österlin, 2004, s.29). Enligt SVID är designprocessen en modell för tillämpning av design i produktutveckling. Det är en del av företagets hela utvecklingsprocess och används för att uppnå framgångsrika, kreativa resultat genom förmedling av färdigheter. SVID har identifierat sex steg i designprocessen. De flesta konstruktionsorganisationer har sina egna beskrivningar, men de är mycket lika. 6 Figur 9: SVIDS produktutvecklingsprocess 1. Utgångspunkter Tekniska, ekonomiska och personella resurser samt tidsaspekter är grundläggande faktorer som måste definieras innan arbetet kan påbörjas. 2. Användarstudier Att utföra analyser, undersökningar och antal tester med den tänkta användaren. Dessutom är det viktigt att involvera media. 3. Visualisering av koncept En eller flera konceptförslag utvecklas. Dessa presenteras sedan och testades i nära samarbete med andra specialister och från ett produktions- och marknadsperspektiv. 4. Utvärdering och konceptval Förslagen utvärderas och matchas mot varandra med hjälp av en rad prioriteringar, beräkningar, värderingar från marknaden och tekniska överväganden. En eller flera väljs för vidareutveckling (127)

21 5. Justering och genomförande Slutliga förslaget väljs för vidareutveckling, det testas och utvärderas tills att eventuella problem har lösts. 6. Uppföljning och utvärdering I uppföljningsfasen ingår även nya användarstudier och tester. Marknadsföringen bör anpassas till resultaten av dessa tester för att främja konstruktionsarbetet. Den andra designprocess modellen som influerade mig, har jag tagit från boken Product Design and Development. Boken beskriver de strukturerade metoderna och vad de har för fördelar att lyfta fram i en process. En strukturerad process hjälper till att behålla objektivets hela konceptfas av utvecklingsprocessen och styra produktutvecklings gruppen genom en kritisk och svår process.(ulrich, s.111) Ulrich Modell Figur 10: Concept Development Process, (Ulrich, s.110) 1. Identifiera kundbehov Målgruppen måste kartläggas och kundbehoven måste identifieras för att få en stadig start för designprocessen och kunna fastställa projektets riktlinjer. 2. Skapa mål specifikationer Bestämma projektets mål och fastställa dessa specifikationer genom att förstå problemet och lösa det. Det är också viktigt är utföra en konkurrent analys för att hålla jämna steg med marknadens utveckling. 3. Konceptgenerering Konceptgeneration genom att generera idéer med hjälp av skisser och modeller och användning av prototyper för att lösa behoven. 21(127)

22 4. Konceptval Ett eller flera koncept väljs ut för vidareutveckling. 5. Vidareutveckling Koncept förfining och utveckling samt detaljer skall konstrueras. Att utföra en ekonomisk analys är viktigt för att den bestämmer hur utvecklingsarbetet ska försätta och vilka planer som ska utföras Egen Designprocess modell För att nå projektets mål och kunna få fram ett färdigt koncept planerade jag mitt arbete i harmoniska sekvenser där varje steg är en milstolpe till det nästa. Jag delade upp min designprocess till fyra centrala faser vilka är planering, genomförande, utvärdering och utveckling. Varje fas har vissa aktiviteter. Aktiviteterna är ordnade i varje fas, så att de är beroende av varandra i en logisk följd, enligt boken Produktutveckling effektiva metoder för konstruktion och design är att mellan faserna ligger beslutspunkter, toll-gates. De olika faserna omfattar både syntes och analys. En positiv effekt av ett systematiskt utvecklingsarbete och en fastlagd processutvecklings process är att utvecklingsarbete med konstruktionsbeslut blir väl dokumenterat och därmed ger spårbarhet. (Johansson, Persson & Pettersson,2004, s.87) Planering Genomförande Utvärdering Utveckling 22(127)

23 UTVECKLING UTVÄRDERING GENOMFÖRANDE PLANERING Nedan följer min egen modell med en förenklad och översiktlig beskrivning av designprocessen. Denna designprocess kan användas i olika projektarbeten och kan även utvecklas vid behov. - Uppstart Gantt-schema - Informationssamling Problemförståelse genom litteraturstudier, Internet, funktionsanalys, verifiera kundbehov, studiebesök, QFD och kravspecifikation - Idégenerering Brainstorming, Många lösningar som gallras och kombineras för att få ett fåtal realiserbara lösningsförslag - Konceptgenerering Praktiska och teoretiska undersökningar av potentiella koncept genom att besöka AASS lab., skissa, fotografera och dokumentera - SolidWorks Överföra skisser till CAD modeller - Vidareutveckling Bearbeta lösningar för vidareutveckling - Pughanalys Lösningar utvärderas mot varandra - Konceptval Välja det mest lämpliga konceptet - Konstruktion Bearbetning av koncept och optimera konstruktion - Detaljdesign Vidareutveckling och bearbetning av koncept och Pugh analys - FMEA analys Upptäcka och åtgärda fel innan de uppträder 23(127)

24 6.2 Produktutvecklings verktyg I detta avsnitt presenteras de planerade verktyg som ska används och ligger till grund för detta examensarbete Gantt-schema Gantt-schema är ett tidsplaneringsverktyg som används för att visa olika arbetstider för olika projektfaser och delar under varje fas, den visar även bundenheter mellan olika projektdelar. plan for the design process, efficient product development requires planning for the process to be followed. (Ullman, s.12) Genom en grafisk illustration får man en karta med en tydlig överblick över hela projektet. De avslutade delprojekten kan skuggas för att se vilka delar som är avslutade och vilka som inte är det. Gantt- schemat visar även start och slutpunkt på ett projekt och innehåller de olika checkpunkter som ska avklaras. Syfte Ett projekt flödesschema kan läggas i form av ett Gantt-schema. Så att det blir lätt att se och ha koll på projektets förlopp. Huvudsyftet med att ha ett Gantt-schema är att det är en visuell planering för hela projektet i avseende på tid och aktivitet. Innehållet Den innehåller en lista med aktiviteter längst till vänster med en grafisk representation av aktiviteter i staplar i en tidsskala som visas längst upp. Fördelar Det visar hur mycket tid man borde lägga på arbetet och hur lång tid varje del av projektet kan ta Det kan göras snabbt i olika versioner och passar olika projekt typer Väldigt enkelt och snabba justeringar kan göras när som helst under projektets gång God grafisk översikt, lätt att förstå, bra kontroll på tiden och ordning på arbetet Planeringen anpassas efter eget tycke, då det inte finns någon bestämd måttenhet 24(127)

25 6.2.2 Funktionsanalys A functional specification Document (FSD) är ett dokument som tydligt och korrekt beskriver samt analyser de väsentliga tekniska funktioner för en produkt, inklusive de förfaranden genom vilka det kan fastställas att kraven har uppfyllts. Den visar vad produkten skall ha för funktioner och den ska vara frikopplad från tekniska lösningar och beskriver inte produktens utseende. Figur 11: Funktionerna i funktionträdet (Österlin, 2004, s. 43) Syfte Vid produktutveckling utvecklas funktionsanalys efter krav från användaren eftersom den används som underlag vid utformning av produktens kravspecifikation. Den används som ett verktyg vid utveckling av både befintliga eller nya produkter. Funktionsanalys utvecklas efter krav från användaren därefter används den som underlag vid utformning av produktens kravspecifikation vid produktutveckling. (Österlin, 2004, s.42-45). Innehållet En funktion uttrycks i sin enklaste form med verb sen substantiv t.ex. Man kan skriva en funktion för en penna (Avsätta märke, Medge grepp) (Österlin, s ). Den ska uttrycka vad man vill åstadkomma och inte hur det ska lösas, där en bra funktionsformulering ska uppmana till aktivitet och inte passivt beskriva en egenskap. Funktionsanalys träd brukar uppdelas till huvudfunktion, delfunktion och stödfunktion där huvudfunktionen placeras överst. Huvudfunktion är en funktion som ger produkten existensberättigande. Delfunktion är en sådan funktion som faller bort så upphör funktionen. Stödfunktion ökar produktens attraktivitet men påverkar inte nämnvärt huvudfunktionen. Fördelar Den tar fram funktioner men inga lösningar på dessa Man kan undvika dubbel arbete och inkonsekvenser. Möjliggör korrekta beräkningar av nödvändigt arbete och resurser. Fungera som en förhandling och referensdokument för tekniska förändringar Möjliggör konsekvent kommunikation mellan dem som ansvarar för de främsta funktionerna av produkten. Den ger en exakt uppfattning om problemet som ska lösas Den ger hjälp för verifiering och kvalificering av varje krav 25(127)

26 6.2.3 Quality Function Deployment QFD (Quality Function Deployment) är en metod för att omvandla användarens krav till designkvalitet genom att distribuera funktioner bildas kvalitet, och att driftsätta metoder för att uppnå designkvalitet i delsystem och beståndsdelar och slutligen till vissa delar av tillverkningsprocessen (Ullman, 2010, s. 145). Syfte QFD är avsedd att hjälpa planerare att fokusera på egenskaper hos en ny eller befintlig produkt eller tjänst från synpunkter, marknadssegment, företag eller teknik-utvecklingsbehov. Tekniken omformar kundkrav till mätbara slutpunkter i form av matris. (Österlin, 2004, s.70-72). Innehållet De fem blocken i QFD förklaras nedan; 1. Kundens krav (VAD?) Det är marknadens krav som svarar på frågan VAD, till exempel roboten måste vara portabel och ha ett handtag. 2. Vikt faktor Vikten av att dessa krav med uppskattas med en skala från 1-5 där 5 är den viktigaste. 3. Tekniska krav (HUR?) Produktegenskaper identifieras för att uppfylla marknadens krav, till exempel; valet av komponent storlek är en egenskap Figur 12: En förenklad QFD som kommer att bidra till att tillfredsställa behovet av att roboten ska vara portabel, transporterbar och kompakt. 4. Samband Relationen mellan marknadens krav och produktegenskaper presenteras här med 1, 3 eller 5. 5 används för stark relation och 1 för svag relation. Om det inte finns något samband alls och kommer det att bli ett tomt utrymme eller 0. Fördelar Det är ett systematiskt arbetssätt, man kortar ner utvecklingstiden, låser målvärden, får mätbara värden och underlättar logiska beslut Hjälper till att välja det bästa konceptet man har och den fungerar som ett bra stöd för att matcha kundbehov med produktfunktioner Lätt att bestämma vilket det bästa vägvalet är Man kan begripa problemet och bestämma produktens egenskaper genom att studera konkurrenterna Förmågan att bedöma och jämföra mätbara värden för produktegenskaperna under produktutveckling (Baxter, 1995, s.251) 26(127)

27 6.2.4 Kravspecifikation En kravspecifikation är ett styrdokument som tas fram i början av produktutvecklingsprojektet för att specificera de krav som produkten skall utformas efter. Under projektets gång används kravspecifikationen som en checklista för att se till att lösningen uppfyller de fastställda kraven. Dokumentet fungerar även som ett kontrakt mellan uppdragsgivare och produktutvecklare över vad som skall utföras. Kravspecen ska inte skrivas vare sig för luddigt eller för snävt. Designen får då antingen ingen ledning, alternativet blir mer eller mindre inmålad i ett hörn. (Österlin, 2004, s. 51). Figur 13: Kravspecificering Syfte Kravspecifikationen är ett dokument som används för att leda arbetet till ett framgångsrikt resultat. Den ger förståelse för vad kunden vill ha och vad som skall göras. Den ger även en samlad bild av produktens egenskaper som tolkas och konkretiseras efter kundens krav. Innehållet PDS innehåller beskrivning av den önskvärda produkten och dess användningsområde, mått, vikt, kvalitet, kostnadsramar osv. PDS är uppbyggd av ett flertal rubriker med tillhörande punkter. Det är viktigt att kraven inte är beroende av en specifik lösning, men de bör vara entydiga och täcka in de väsentliga. Det är av stor vikt att förstå att den tekniska kravspecifikationen är ett levande dokument och kan kräva viss revidering under projektets gång. (Lövgren, Förstå problemet och utveckla kravspec., ). Fördelar Den preciserar problemformulering och underlättar projekts planering Används för att förstå produktens syfte Främjar kommunikationen mellan olika områden såsom service, försäljning, produktion och distribution Hålla reda på vad som ska åstadkommas i form av krav och önskemål i form av behov Brainstorming Brainstorming är en av de mest kända metoder när man genererar idéer. Metoden syftar till att lösa problem eller hitta på nya idéer spontant och få löpa fritt utan att bli avbruten och dokumentera idéer på papper. Genom att försöka tänka out of the box, kan man komma på stort antal av idéer som man sedan kombinerar och gallrar idéer för att få ett fåtal realiserbara idéer.( Österlin, 2004, s. 55) 27(127)

28 6.2.6 Skissning Det är det första steget i visualisering av idéer och lösningar som är ett snabbt sätt att uttrycka idéer i pappersform. Lösningar ritas upp för att kunna utforska problem. Att illustrerar idéer i olika skisser inspirerar produktutvecklaren att utveckla sina idéer och lösa nya problem. Skissning kan utföras både detaljrikt eller enkelt. Det kan vara bra att använda CAD program parallellt med skissning för att visualisera idéer. Ibland kan en skiss ge olika uttryck därför det behövs skicklighet på hur produktutvecklaren ska förmedla sitt budskap. (Österlin, 2004, s.73). Fördelar: Visualisera idéer snabbt Lätt att förstå idéerna Tydligt kommunicerings sätt Figur 14: Bild på skisser SolidWorks SolidWorks (SolidWorks Education Edition ) är ett CAD program där CAD står för Computer Aided Design och inkluderar alla datorbaserade utvecklingsverktyg. I SolidWorks kan produkter ritas upp som 3D-modeller med hög måttnoggrannhet. Modellerna kan kombineras ihop i assembly filer. Detta gör det möjligt att rita upp produktens olika delar och sedan visa hur de skall monteras med varandra. Både enskilda modeller och assembly filer kan exporteras som ritningar. Ritningarna är kopplade till 3Dmodellen och behåller dess mått. (Österlin, 2004, s.79) CAD ritning En ritning är en typ av teknisk ritning som används för att fullt och klart ange krav för tillverkade föremål. CAD ritningen är inte bara bilder utan också ett grafiskt språk som kommunicerar idéer och information från ingenjören som designat en produkt till någon annan som kommer att tillverka den. För solidritningar används ofta CAD-program, där produktutvecklings gruppen använder SolidWorks, som dessutom fungerar som grund vid framställning av prototyper i friformningsmaskiner Pugh matris Pughsanalys är en metod för att välja det bästa konceptet. I Pughs matris jämförs egna olika lösningar med en konkurrerande produkt som verkar vara bäst. Alla produkter kontrolleras med avseende på hur bra de uppfyller dem angivna kraven. Syfte Det är en metod för utvärdering av kvarstående koncept och fungerar som underlag för val av koncept. Verktyget hjälper till att lösa design-, konstruktionsproblem och bedöma koncepten. Därefter man kan välja det bästa konceptet. Huvudpunkten är koncept jämförelse på egna olika lösningar med den mest konkurrerande produkt eller att jämföras mot egen referens koncept, där alla produkter kontrolleras med avseende på hur bra de uppfyller angivna krav där alla 28(127)

29 produkter jämförs med konkurrerande produkt på detta sätt (lika bra, bättre eller sämre). Det är ett bra verktyg för att lätt avgöra vilket det vinnande koncept är, och vad som eventuellt måste förbättras. Konceptvärdering består av fyra steg. De tre första stegen behandlar alla tilltänkta koncept Bedömning av lämplighet, marknadsacceptans, och teknikmognad mot marknad Bedömning av teknikinnehåll; är den teknik som används färdigutvecklad Uppfyllande av kravspecifikation; endast koncept som uppfyller kravspecifikation förs vidare Pughs matris är det fjärde steget och behandlar endast de bästa koncepten och jämför dem med varandra för att i slutändan få fram det mest optimala konceptet. (Ullman, 2010, s. 222). Innehållet Pughs matris prövar koncepten i sin helhet, och med hjälp av förståelsen för kriterierna kan de starkaste koncepten snabbt plockas ut samt nya förslag tas fram. Figuren visar Pughs matris olika sex steg. Första steget bedömer man varje koncept om det klarar en punkt i kravspecen sämre, lika bra eller bättre än konkurrenten Bedömning kan sättas -1, 0 respektive +1 Alla koncept bedöms enligt alla kravpunkter enligt punkt 2 De bästa koncepten kan bedömas en gång till med bedömningsskalan -2, -1, 0, Figur 15: En allmän Pugh matris Ta hänsyn till olika viktfaktorer för att kunna bedöma och värdera varje kravs viktighet. Arbetsgång I första steg bedöms om ett koncept klarar en punkt i kravspecen sämre, lika bra eller bättre än referensen. Sätt -1, 0 respektive +1. Alla koncept som klarat grovgallringen bedöms enligt alla kravpunkter. För en ytterligare bedömning av några av de bästa koncepten kan bedömningen förfinas genom att använda bedömningsskalan -2, -1, 0, +1, +2 För att beakta kravens olika viktighet kan kraven viktas och viktfaktorerna beaktas i bedömningen. Fördelar Objektiv och Involverar olika alternativ Alla koncept ligger på samma nivå i början dvs. i början finns inte dåligt och bra koncept Ger en till möjlighet för att gå igenom problemlösningar Ger en helhetsbild Visar hur koncepten lever upp till kriterierna och det visar även tydligt vilket eller vilka lösningar som bör vidareutvecklas Lätt att avgöra vilket koncept som är bäst och vad som eventuellt måste förbättras 29(127)

30 FMEA Failure Mode and Effect Analysis, en förbättring och kvalitetssäkringsmetod som upptäcker möjliga fel som kan uppstå i produktens design, processer eller material så tidigt som möjligt. Metoden tar även fram konsekvenserna av felet samt varför det uppstår. FMEA anses en kvalitativ metod för att identifiera allvarlighetsgrad av möjliga felsätt och för att förbättra konstruktionen samt för att minska risk av olika felsätt. Syfte Anledningen till att utnyttja verktyget är att skapa en helhetsbild om vad som skulle kunna inträffa, vilka misstag kan förekomma, hur det kan förhindras samt vilka åtgärder skulle göras för att åstadkomma förhoppningsvis positiva resultat och en bra produkt. Man bör börja använda FMEA när man har några fastställda koncept, till exempel FMEA kan användas i planeringsfasen för att undvika möjliga brister som kan uppstå under tillverkning. FMEA utförs för att Identifiera felsätt som har oönskade effekter på systemfunktionen För att förbättra ett systems tillförlitlighet och tillgänglighet För att identifiera behov av diagnos För att förbättra ett systems underhållsmässighet Fördelar Spara tid samt onödiga kostnader Skapa underlag för åtgärder Skapa medvetenhet om vad som skulle kunna inträffa och hur det kan förebyggas 30(127)

31 7. Tillämpad lösningsmetodik Detta kapitel beskriver hur jag har gått tillväga och hur den teoretiska bakgrunden har tillämpats praktiskt. Lösningsmetodik har tillämpats och delats upp under min designprocess fyra faser. 7.1 Planeringsfas Planering Genomförande Utvärdering Utveckling Planeringsfas består av två steg: - Uppstart (Gantt-schema) - Informationsinsamling (funktionsanalys, verifiera kundbehov, studiebesök, fotografering, QFD och kravspecifikation) Gantt-schema Mitt arbete började med att sätta en ständig plan till de planerade aktiviteterna för att etablera en strukturerad arbetsprocess. Då satte jag upp ett Gantt schema som ett planeringsverktyg i samband med projektets uppstart. Aktiviteterna har delats upp i fem kategorier. (Se bilaga 3). Projektledaren Thomas Eriksson satte upp en annan tidsplan till alla som är involverad i projektet och deras ansvar område.(se bilaga 2) Funktionsanalys En funktionsanalys togs fram för att få insikt i vilka funktioner som är väsentliga för en brandrobot. Utifrån erhållen information gjordes funktionsanalys för att precisera chassits egenskaper samt få en översiktlig bild på dess funktioner, (se tabellen på andra sidan). Funktionsanalysen har varit ett viktigt verktyg som hjälpte mig att skapa QFD, inrätta de kravspecifikationer och att generera koncepten. Tabellen på andra sidan visar hur jag har brutit ned huvudfunktionen i mindre delfunktioner, där huvudfunktionen till chassit är att förena alla delar i en gemensam enhet. Delfunktionerna som måste uppfyllas för att robotens chassi skall fungera är att tillåta rörelse, medge skydd, koppla enheter, ge utrymme, ge robusthet och möjliggöra överföring. Tabellen på andra sidan visar även stödfunktioner som inte är nödvändiga för att uppfylla huvudfunktionen. 31(127)

32 Huvudfunktion Delfunktion Underfunktion Förena delar Tillåta rörelse Medge skydd Koppla enheter Ge utrymme Ge robusthet Möjliggöra överföring Stödfunktion Förmedla produkt image Ge identitet Ge styrka Tillåta förflyttning Förenkla förflyttning Ge stabilitet Förhindra värmeledning Skydda mot slag Skydda mot damm Skydda mot vatten Överföra kraft Möjliggöra kommunikation Transportera bilder Medge styrning Förmedla information Förbinda komponenter Ge stadig placering Medge samordning Underlätta survice Ge flexibilitet/moduläritet Bära last Förenkla monteringen Tåla miljöer Tillåta hög mobilitet Tåla stötar Tillåta grepp Tillåt lyft Underfunktion Förmedla stabilitet Uttrycka kvalitet Se tilltalande ut Äga placering av logotyp Anpassa färg Uttrycka själen av företaget 32(127)

33 7.1.3 Identifiera kundbehov För att kunna gå vidare med utvecklingsprocessen, var det viktig att förstå problemet och identifiera kundens behov. Genom litteraturstudier, internet och studiebesök kunde kundbehoven verifieras. Under projektets gång fördes flera diskussioner av andra projekt deltagaren med MSB i Revinge, utbildning av brandingenjörer för att identifiera kundbehov. Dessutom med hjälp av Stefan Särdqvist från Myndigheten för samhällsskydd och beredskap och hans kommentarer efter första mötet kartlade väsentliga synpunkter för designprocessen. (Se bilaga 5.) Under projektets gång skedde ett antal möten med uppdragsgivaren, dessutom fyra stora möten inträffades med projektets team. Mötena var givande i arbetets gång och bidrog till en positiv utvecklingsprocess. Målmarknad och affärsmål Det är effektivt i designarbetet att bestämma målmarknaden för att få en bättre förståelse av problemet, dessutom produktens egenskaper kan varierar beroende på vilken marknad de ska presenteras i. Projektledaren Thomas Eriksson har planerat att produkten ska rikta sig åt följande marknad: Brandkårerna i Stockholm, Göteborg och Malmö Brandkårer i övriga Europa Brandkårer i övriga världen Affärsmål är att AB Realisator utvecklar och levererar patentskyddade brandrobotar som underlättar rökdykning till brandförsvar över världen, eftersom produkten är riktad mot hela världen så behövde man inte studera en viss marknad. På grund av detta koncentrerade jag mig i min designprocess att roboten ska utvecklas för att anpassa hela marknaden i hela världen Studiebesök Eftersom designen skall ta hänsyn till sensorerna och inte påverka deras funktionaliteten var det viktigt att besöka Örebro universitet AASS lab. och träffa experter för sensorers mobila robotar, för att öka min förståelse om sensorerna och SLAM forskningar. (Se bilaga 10). Viktiga hänvisningar fick jag av Martin Magnusson om sensorerna som anses vara viktiga för få en bra bas till chassits uppbyggnad exempelvis, chassits form skall inte gömma laserskannerns synfält och IMU:ns funktionalitet kan påverkas om den inte är placerad på rotationens centrum. Dessutom ska den vara placerad nära laserskannern för att mäta dess rörelse. Kontakter som finns på laserskannerns ovansida kan flyttas till baksidan. Efter diskussionen och lärdomen som jag fick av Martin, resulterade studiebesöket i följande: Kontakter som finns ovanpå laserskannern kan flyttas till baksidan Laserskannern och värmekameran ska sättas bredvid varandra och IMU:n ska sättas ovanpå laserskannern Laserskannern ska inte vara täckt så att chassit inte gömmer laserskannerns synfält Laserskannern måste ha 180 grader synfält. (Se figur 16). Laserskannern ska placeras så lågt som möjligt för att kunna skanna under rök 33(127)

34 Figur 16: Laserskannerns synfält Figur 17: IMU i rotations centrum Quality Function Deployment Under samtliga projektmöten antecknade jag information om produktens egenskaper för att ställa in QFD. Bo Björklund som presenterar Södertörns brandförsvarsförbund och Dan Hallman som presenterar Storstockholms brandförsvar är projektmedlemmar och kunder som samarbetar i projektet. Man får tydlig input för att ställa robotens egenskaper från deras kommentarer och önskemål, dessutom gav Stefan Särdqvist synpunkter som var givande eftersom projekt medlemmarna fick en skriftlig input från användaren och kunden. (Se bilaga 5). Som tillägg till denna input, samlade jag information från andra källor genom att titta närmare på befintliga robotar och vad de har för egenskaper. QFD är baserad på tre kategorier, funktionalitet, konstruktion och design. Syftet med QFD är att fokusera på chassit viktigaste egenskaper genom att bestämma samband mellan kundbehov och teknisk utvecklingsbehov. Metoden resulterade i mätbara värden som ska hjälpa till att prioritera de egenskaperna som fick högsta resultatet. (Se bilaga 11). Utformning Dimensioner (längd, bredd och höjd) Komponenters storlekar De nämnda punkterna här ovanför har viktiga egenskaper som påverkar robotens uppbyggnad, därför det är nödvändigt att man ger högsta prioritet till dessa faktorer under utvecklingsarbetet. Materialval och tätkapsling är de nästa faktorerna som är viktiga. Att bestämma vikten för varje egenskap, gav en bra bas till ett smidigt och kontinuerligt utvecklingsarbete som underlättade utförning av kravspecifikationen Kravspecifikation En kravspecifikation togs fram för att få ett styrdokument till konceptgenerering. Dokumentet sammanfattar de nödvändiga specifikationer som behövdes för chassits design. På grund av vikten av väl genomförd kravspecifikation försökte jag tidigt i projektet att få reda på produktens egenskaper, vilka krav uppdragsgivaren önskar och vill ha på sin produkt. Den första versionen av kravspecifikationen som jag fick av uppdragsgivaren Thomas Eriksson, gav mig en grundbas för att börja bygga min designprocess och kunna styra den. (Se bilaga 3) 34(127)

35 Kraven som ställdes i början av examensarbetet var allmänna och innefattar hela robotens konstruktion, chassit och flippar. Eftersom projektet är stort och flera organisationer och universitet är inblandade i olika utvecklingsarbeten (design, konstruktion, kommunikation, kartering och mekatronik) ledde detta till vissa konsekvenser och ändringar. Input samlades till kravspecifikationen från olika källor samt vissa krav var svåra att klargöra eftersom en del enheter var uppskattade och deras egenskaper var inte bestämda i början av detta examensarbete, vilket drev mig till att satsa för att få en skarp input genom att samla information och dokumentera alla ändringar som skedde under projektets gång. Så att kravspecifikationen uppdaterades kontinuerligt under produktutvecklings förloppet. Ett studie besök till AASS lab. på Örebro universitet var en av de mest givande aktiviteter där jag fick diskutera det bästa placeringssätt till sensorerna med avseende på design, funktionalitet och de ställda kraven på chassits design, det var då de allmänna kraven började skalas ned och viktiga punkter preciserades. Kravspecifikation blev ett levande dokument eftersom ändringarna i kravspecifikationen var beroende på projektets genomgång. Figur 18: Illustration över kravsamling Figuren visar vilka verktyg och aktiviteter som hjälpte mig till att samla in input till kraven. Där kravspecifikationen skulle innefatta alla krav som ställs på konceptet från alla projektmedlemmar: - Krav från uppdragsgivaren, AB Realisator - Krav från AASS lab. på Örebro universitet angående sensorer - Krav från Eklund strategi konsult när det gäller kommunikations del 35(127)

36 - Krav från KTH till att ta hänsyn till flipparnas konstruktion och montering - Krav som ställs av Södertörns brandförsvarsförbund, Storstockholms brandförsvar och Räddningstjänsten storgöteborg i form av kundbehov - Kraven som jag ställt upp på designen och anser att de är nödvändiga för att komma fram till ett genomförbart koncept - Krav från resultaten av QFD och funktionsanalys De formulerade krav redovisas i punktlistan nedan Allmänt krav - Ha mycket hög mobilitet - Vara flexibel (modulär) - Skalbar - Lättanvänd - Portabel - Servicevänlig - Robust Byggnation krav - Kan ta sig fram i trappor med flip-frames (Ej ansvarig) - Kan fjärrstyras i komplexa lokaler (Ej ansvarig) - Köras enkelt genom dörröppningar - Kan passera hinder - Har video- och IR-kamera - Levererar video- och IR-bilder till operatör (Ej ansvarig) - Kartlägger en delvis rökfylld lokal (Ej ansvarig) - Levererar kartor till operatören (Ej ansvarig) - Har väldefinierat interface mot funktionalitet (Can, USB och ethernet) (Ej ansvarig) - Enkelt manövreras i komplicerade miljöer Tekniskt krav - Längden ska vara max 900mm (ansatt värde kan ändras) - Bredd på chassit och flippar ska totalt vara max 600 mm - Höjd ska vara cirka 250 mm men beror i övrigt av design - Avståndet mellan chassit och golvet ska vara 50mm - Vändradie ska vara 550 mm (längdberoende) - Vikt ska vara cirka kg - Tåla Max 50 o C - Laserskannern ska ha 180 grader synfält Design krav - Roboten ska utformad så att den lätt kan justeras med avseende på längd, bredd och höjd - Roboten ska konstrueras för att kunna bestyckas med fler tillbehör - Roboten ska konstrueras för att finna den bästa placeringen för alla komponenter - Roboten ska kunna bäras av två personer - Roboten ska vara designad för att enkelt kunna tas med i brandbilen - Ta hänsyn till de tekniska lösningarna 36(127)

37 - Videokameran ska visa flipparnas kanter på framsidan - Chassits form ska inte förhindra flipparnas rörelse eller försvåra deras funktionalitet - Designen ska bidra till att förmedla produktimage - Underhållsservice ska kunna utföras på räddningsstation av dess personal - Lätt att byta batteri eller att ladda upp den Miljö krav - Miljötålighet i alla väderförhållanden - IP-klassning 64 (dammskydd och spoltät) - Är explosionsklassning Önskat krav - Återspegla själen och andemeningen hos AB Realisator 7.2 Genomförandefas Detta kapitel beskriver hur jag har gått tillväga och hur realisering av arbetet har utvecklats. Planering Genomförande Utvärdering Utveckling Genomförandefasen är det nästa steget i designprocessen för att realisera och försöka förvandla planen till verklighet. Aktiviteter i denna fas är: - Idégenerering Brainstorming används för att komma på så många lösningar som möjligt - Konceptgenerering Praktiska och teoretiska undersökningar av potentiella koncept genom att besöka AASS lab. i Örebro Universitet Skissa, fotografera och dokumentera - Användning av SolidWorks programmet Överföra skisser till CAD modeller 37(127)

38 7.2.1 Idégenerering Idégenereringen används för att komma på användbara och innovativa lösningsförslag. Skissning är ett användbart verktyg som bidrog i denna fas att visualisera varje koncept och att få en bättre bild av problemen och lösningar till dem. Med hjälp av det kreativa verktyget brainstorming, kunde en mängd idéer genereras vilket senare gallrades, kombinerades för att få bättre lösningar och ett fåtal realiserbara lösningsförslag till problemen. Resultatet av brainstorming blev ett stort antal idéer. Bilder på nästa sida visar några av brainstormings idéer. Figur 19: Skisser från brainstormingen Dessa skisser och idéer var grunden i denna fas som hjälpte mig att uttrycka mina olika lösningar på pappret för att ha en stabil grund för konceptgeneration. Jag skissade även spontant för att visualisera allt möjligt. Detta var otroligt viktigt för det kommande arbetet där jag koncentrerade mig på två viktiga punkter: Chassits yttre form genom att koncentrera på kåpans form Att visuellera en kombination av en tuff och robust robot med ett vänskapligt utseende 38(127)

39 Idégenerering resulterade med vissa tankar om hur jag kan tillväga gå de resultat jag fick från planeringsfasen och försätta jobba metodisk. Var sensorerna ska placeras? Hur ska sensorerna placeras i förhållande till varandra? Vilket är det bästa hölje för sensorerna? Vilken form av chassi passar för att montera de olika flipparnas konstruktion? Det var viktigt att eliminera och komponera dessa idéer för att ha ett fåtal realiserbara lösningsförslag Konceptgenerering Vid konceptgenerering har jag utnyttjat olika hjälpmedel för att främja det kreativa arbetet, exempelvis skissning och fotografering. SolidWorks är ett av de viktigaste verktygen vid konceptgenereringen för att programmet hjälpte mig att visualisera koncepten och underlättade fel upptäckning. Konceptgenereringen skedde i två successiva etapper. Första etappen i konceptgenereringen bygger på förra fyra frågor och allmänna egenskaper om roboten. Eftersom projektet var i början och robotens tekniska specifikationer inte var helt klargjord av projektteam då medlemmarna i projektteamet kommer att fortsätta med projektet fram till december Den andra etappen bygger på den levande uppdateringen av kravspecifikationen och förloppet i projektet. En fördel från den upprepade konceptgenereringen är att den gav projektteamet en gemensam helhetssyn som ledde till diskussioner om hur enheter ska förenas eller placeras, därmed fick jag respons på designens möjligheter. Detta var ett väl organiserat sätt att generera idéer i två etapper som bidrog till en framgångsrik utvecklingsprocess Etapp1 Utifrån brainstorming som gjordes under idégenereringen togs några idéer fram som sedan skalades ner till några stycken koncept. Dessa koncept ritades upp i SolidWorks som olika koncept förslag i 3D modeller som sedan redovisades i det första tekniska möte som ägde rum den 6:e februari i Johannes brandstation i Stockholm,(se bilaga4). Syftet med den första konceptgenereringen var att få respons som ska bidra till utvecklingsprocessen. Dessutom var projektet i sin början och jag hade inte tillräckligt med information om vilka enheter roboten ska innehålla, då det fanns enheter som påverkar robotens egenskaper som fortfarande var under utvecklingsarbete av andra projektmedlemmar. Med hjälp av 3D modeller förses bilder till projektets team för att samla den nödvändiga informationen som jag behöver för mitt kommande arbete. CAD bilder skapade diskussioner och efter dessa diskussioner satte jag mina första riktlinjer. Figurer på andra sidan visar ett litet urval av 3D modellerna. 39(127)

40 . Figur 20: Visualisering av 8st 3D-modeller Dessa 3D modeller var givande i första mötet eftersom de var den första visualiseringen av FUMO TM 2, även om 3D modellerna var i början av robotens utvecklingsprocess och bilderna visar inte den slutliga uppbyggnaden. Dessa 3D modeller har förenat alla robotenheter vilket bidrog till en lyckad diskussion mellan de olika projektmedlemmarna som är specialiserade inom olika enheter som sensorer, flippar, kommunikationsenheter osv. och även brandförsvaret. (Se bilaga 5). Tabellen nedan undersöker de olika modellvarianterna, vilka som ska vidareutvecklas under utvecklingsprocessen, man analyserar modellerna i tabellen och ser hur väl de stämmer överens med de fyra frågor som togs fram vid id'egenereringen. (Se sidan 39). 40(127)

41 Sensorer placering Sensorernas placering i förhållande till varandra 1 På baksidan Sensorerna är bredvid varandra, den mittersta sticker ut med en liten avrundning på formen 2 Framsidan Sensorerna är bredvid varandra, den mittersta sticker ut. 3 Framsidan Två sensorer ligger ovanpå den tredje sensorn Hölje för sensorerna Helt täckta och har ett fönster Helt täckta och har ett fönster Helt täckta och glasrutorna sticker ut lite Chassis konstruktion Flipparna är högre än chassit från framsidan Samma höjd som flipparna Samma höjd som flipparna 4 Framsidan Sensorerna ligger bredvid varandra 5 Framsidan Sensorerna ligger bredvid varandra Helt täckta och glasrutorna sticker ut lite Helt täckta och glasrutorna sticker ut lite Chassit har en låg uppbyggnad och har även en lägre uppbyggnad på baksidan. Chassit har avrundningar som en modern bil 6 Två sensorer på framsidan och en på baksidan 7 Två sensorer på framsidan och en på baksidan 8 Två sensorer på framsidan och den tredje sitter bakifrån och ovanpå de andra sensorerna. Två sensorer på framsidan och den tredje sitter bakifrån och ovanpå de andra sensorerna. Två sensorer är skyddade bakom ett fönster, den tredje sensorn ligger ovanpå chassit och är skyddad med en form av ett öga. Helt täckta och har ett fönster Chassit har en form av en pansarvagn. Chassit har en form av stabilitet, det avlånga rören på framsidan är ett hantag som används vid förflyttningen av roboten En basenhet som togs fram för att diskutera robotens basenhet under mötet 41(127)

42 Etapp 2 Etapp2 i konceptgenereringen hade fokus på att komponera och eliminera de första idéerna för att sedan kunna generera fram en helhets koncept. Innan detta ansåg jag att det var nödvändigt att skapa 3D modeller till de essentiella komponenterna för att kunna utföra den andra konceptgenereringen. CAD modeller skapades och analyserades sedan för att avgöra på vilket sätt de ska påverka designen då deras storlekar och funktion är avgörande faktorer i robotens uppbyggnad. Komponenter som undersöktes under konceptgenereringen är SICK laserskanner, SONY videokamera, IMU och FLIR IR kamera. Figuren nedan visar CAD modeller för sensorerna och deras storlek i förhållandet till varandra. Där skapades ritningar till de fyra sensorer för att säkerställa att deras dimensioner passar ihop med chassits uppbyggnad. (Se bilaga 5). Figur 21: CAD modeller till laserskanner, videokamera, IR-kamera och IMU Under det andra tekniska mötet som ägde rum den 5:e mars i Mälardalens högskola i Eskilstuna, diskuterades olika alternativ för placering av sensorerna i robotens chassi. 3Dmodellerna presenterades under mötet med alternativa lägen för sensorernas placering sätt, vilket inledde en diskussion. En av de viktigaste punkterna som diskuterades var placering av laserskannern. Tidigare i projektet kontaktade jag Martin Magnusson, expert från AASS lab. i Örebro universitet och han tipsade mig att laserskannern ska ha 180 grader synfält. (Se avsnitt 7.1.4). Det ifrågasattes under mötet om det är nödvändigt att använda hela 180 graders mätningsvinkel för laserskannern vilket innebär att sensorerna skulle vara mer oskyddade från fysisk skada, att om den är placerad mellan flip-ramarna. Figuren på nästa sida visar ett sätt att placera sensorerna. 42(127)

43 Figur 22: Bild visar placeringen av sensorn i robotens chassi Andra nämnda aspekter under mötet listades nedan: För att ordna de flip ramar på ett sådant sätt att de yttre flip ramar är monterade vid den främre änden av roboten för att öka det passande måttvinkel om laserskannern är monterad på ett sådant sätt att den skyddas av flip ramar. Kan laserskannern monteras upp och ner? Laserskannern ska placeras på sitt lägsta läge för att kunna mäta under röken Avståndet mellan chassit och golvet var inställd till 50 mm. (Se bilaga 7). Beskrivningar som noterades under mötet skulle innebära den tekniska specifikationen preciserades och därmed uppdaterades kravspecifikationen. Den andra etappen av konceptgenereringen påbörjades med att visualisera idéer genom skissnig. Ett stort antal idéer delades upp till tre konceptgrupper A, B och C utav dessa konceptgrupper valde jag fem koncept för en komplett redovisning av konceptgrupper, (se bilaga 12). Konceptgrupp A har en kåpa runt kameran som man skruvar fast på själva chassit, grupp B inget skydd men kameran kan vinklas upp och ned, medans grupp C kameran har ett skydd byggt av täckplåt så vill komma åt kameran ska man skruva loss den övre delen av chassit. 3D- modeller skapades till de fem varianter och redovisades under det tredje mötet. Mötet ägde rum den andra april i Johannes brandstation i Stockholm. På andra sidan redovisas samtliga koncept i form av 3D- modeller. Placering på sensorer baseras på den uppdaterade kravspecifikationen, (se avsnitt 7.1.6), team grupp synpunkter, studiebesöket till AASS lab. och Martin Magnusson anvisningar. (Se avsnitt 7.1.4). 43(127)

44 Koncept A-2 Figur 23: 3D modell av koncept A-2 Formen är kantig med en liten lutning på baksidan. Sidorna är raka för att kunna fästa flänsar. Framsidan av chassit täcker en del av laserskannern som inte har någon påverkan på funktionen. Laserskannern står på en bit rund plåt som får den att vara stabilare, värmekameran sitter skyddad i chassit, men kameralinsen sticker ut lite grann, videokameran är placerad nästan i mitten ovanpå chassit. IMU:n är skyddad inuti chassit och den sitter ovanpå laserskannern vilket påverkar chassits höjd så att den blir lite högre och därmed blir videokameran högre. Nackdelen är att videokamerans sikt ska stiga över flipparnas konstruktion och därmed kommer inte videoinspelningarna att visa flipparnas kanter enligt kraven. Se figuren ovan för illustration av koncept. Koncept A-4 Figur 24: 3D modell av koncept A-4 Formen är rektangulär, höjden är den i lägsta möjliga höjd. Laserskannern är inte täckt från framsidan men den är täckt underifrån som leder till en bättre stabilitet och även uppifrån. Värmekameran är skyddad inuti chassit förutom kameralinsen, på framsidan finns en stötdämpare som skyddar sensorerna. Videokameran har ett hus som sitter fast på den övre delen av chassit. I det här konceptet försökte jag ändra kraven på IMU:ns placering och jag diskuterade detta med Todor, experten från Örebro universitet under projektmötet. Diskussionen fick positiva resultat, där IMU:n kommer att placeras bakom laserskannern. Se figuren ovan för illustration av koncept. 44(127)

45 Koncept A-7 Figur 25: 3D modell av koncept A-7 Formen är rund på fram- och baksidan med vertikala sidor. Laserskannern sitter fast i mitten av framsidan och värmekameran sitter bredvid. Videokameran sitter fast ovanpå chassits framsida och är skyddad i ett kamerahus. Nackdelen är att chassits framsida är oskyddad. Se figuren ovan Koncept B-5 Figur 26: 3D modell av koncept B-5 Formen är mjuk och har rundade kanter både på fram- och baksidan. Sidorna är vertikala. Laserskannern är oskyddad och värmekameran sitter bredvid skannern och är gömd inuti chassit, linsen sticker ut lite grann. Videokameran är oskyddad och sticker ut från chassits övre del. Kameran är vridbar och höjden kan ändras, men nackdelen är att laserskannern och videokameran är oskyddade. Se figuren ovan för illustration av koncept. 45(127)

46 Koncept C-3 Figur 27: 3D modell av koncept C-3 Formen är kantig och har ett runt hölje till videokameran. Kamerahuset är byggt inuti chassit och är placerad på framsidan. Laserskannern är placerad i mitten och värmekameran sticker ut lite. De tre sensorerna placerades nära varandra, nackdelen är att chassiet är grov. Se figuren ovan för illustration av koncept. Under mötet inleddes en diskussion med olika synpunkter om de koncept varianter och placeringen av sensorerna, så att vissa detaljer angående sensorerna ändrades. Därmed uppdaterades kravspecifikationen igen. Diskussionen resulterads i följande: IMU kan placeras också bakom laserskannern, istället för att placera den ovanpå den Videokameran och värmekameran ska placeras bredvid varandra på chassits överdel Kombinationen av de fem befintliga koncept utfördes, där kommentarer och ändringar som listades i föregående möte användes för att optimera de fem koncepten och eliminera de nackdelar som fanns. Dessutom har de positiva egenskaperna kombinerats genom mina fem befintliga koncept, ytterligare förklaringar för kombination av koncept finns på avsnitt Kravspecifikationen och resultatet från etapp 2 gicks igenom grundligt innan skissarbetet påbörjades, där riktlinjer för kommande arbete identifierades i följande punktlista: Chassiet 3D- modell ska ha den minsta möjliga bredd, som sedan kan den göras bredare om det finns behov till denna ändring. Bredden som ska används är 360 mm Kåpan form ska ha lagom storlek för att passa alla möjliga ändringar i komponenter, såsom att montera olika kameror av andra modeller som kan vara större eller mindre än den befintliga kameran. Att försöka hitta attraktiva modeller som passar AB Realisator. Funktionella problem kommer att lösas senare när jag kommer fram till ett slutgiltigt koncept för standard chassiet övergripande form Formen ska vara enkel för att passa olika varianter av komponenter eftersom vissa komponenter ännu inte är bestämda och vissa komponent dimensioner är uppskattade av projektteamet 46(127)

47 7.3 Utvärderingsfas Planering Genomförande Utvärdering Utveckling Under denna fas skall slutliga koncept väljas genom att ta fram lösningar från förra fasen och bearbeta dem för vidareutveckling. Koncepten utvärderas med hjälp av Pugh matris för att göra ett slutgiltigt konceptval som sedan väljs för vidareutveckling och bearbetning. Nedan redovisas mitt resonemang för konceptvalet Pughanalys Konceptvalet har utförts med hjälp av Pughanalys samt genom diskussioner med Thomas Eriksson. För att eliminera och kombinera förra koncepten utfördes en Pugh analys. Kraven från kravspecifikationen användes som mätvärden. Jag valde att utföra en Pughanalys för chassits grundunderlag. (Se bilaga13). Anledningen till detta är att jag vill att chassit ska byggas på ett stadigt underlag som sedan byggs på kåpan och andra detaljer. Chassin som valdes för att undersöka tillhör de förra koncepten. (Se avsnitt ) Ref Figur 28: Tabellen för resultatet av utvärderingen 47(127)

48 I utvärderingen mot referenskoncept, fick två koncept mest poäng dessa var koncept 1 och 3. Koncept två fick betydligt sämre poäng, då valdes det konceptet bort. Koncept ett och tre kombinerades och utvecklades till ett koncept som ska vara ett grundunderlag till hela chassit. Jag valde att kombinera den raka baksidan från koncept 1 med koncept 3, även framsidan är en kombination mellan de två koncepten. Den kantiga framdelen togs från koncept 3 och fick en annan vertikal form som figuren nedan isar. Figur 29: Bild på den valda basenheten Efter att chassits basenhet har valts fortsatte jag bearbeta resten av chassit. Det ansågs vara svårt att göra ett slutligt val innan koncepten utforskats mer i detalj. Detaljer som ska utvecklas i dem koncepten är följande: - Handtagen - Täckplåt - Kåpan 48(127)

49 7.3.2 Kombination av koncept I det här avsnittet redovisas de tre nya koncepten som växte fram genom vidareutvecklingen där jag hade fem koncept från början och sedan skalades dem ned och kombinerades till tre nya koncept som valdes genom dess intressanta form, de tre koncepten kommer att redovisas senare i detta avsnitt. Samtliga tre koncept genomarbetas där prioriteringen är att försöka ta bort varje nackdel från de olika koncepten. De tre valda koncepten liknar konceptgrupp A, där sensorerna som finns ovanpå chassit är skyddade i ett kamerahus. Valet av de tre koncepten är baserade på diskussioner, anvisningar och rekommendationer av gruppteamet. Chassits basenhet valdes genom Pugh analys. Nedan kommer redovisningen av de tre nya koncepten som senare kommer att elimineras till ett nytt koncept. (Se avsnitt , s, 42) Koncept 1 Koncept 1 tillhör konceptgrupp A, där den gemensamma egenskapen är att ha en kåpa som sitter fast ovanpå chassit. Se figuren nedan. Figur 30: Skiss för koncept 1 I punklistan nedan redovisas koncept1:s olika egenskaper: Laserskannern sticker ut på framsidan Stötdämpare finns för att skydda framsidan med två handtag för att lyfta upp roboten Videokameran och värmekameran skyddas under en kåpa Kåpan har tillräckligt med utrymme på sidorna för att kunna placera extra komponenter eller sladdar 49(127)

50 Koncept 2 Koncept 2 tillhör också konceptgrupp A. Det som skiljer koncept 2 från koncept 1 är kåpans utformning och att chassit inte har något skydd. Se figuren nedan. Figur 31: Skiss för koncept 2 I punklistan nedan redovisas koncept2:s olika egenskaper: Laserskannern sticker ut på framsidan Fyra handtag sitter fast på botten av chassiet, två på framsidan och en till två på baksidan Videokameran och värmekameran är skyddade under en kåpa Kåpans konstruktion är tillräckligt stor ifall projektmedlemmarna vill använda andra varianter av kameror Koncept 3 Koncept 3 tillhör också konceptgrupp A. Det som skiljer koncept 3 från koncept 1 och 2 är kåpans utformning och stötdämparens form. Se figuren nedan. Figur 32: Skiss för koncept 3 I punklistan nedan redovisas koncept3:s olika egenskaper: Laserskannern sticker ut på framsidan Stötdämpare finns för att skydda framsidan med två handtag för att kunna lyfta upp roboten Två handtag sitter fast på chassits botten på baksidan Videokameran och värmekameran skyddas i ett kamerahus Kåpan är uppdelad i olika delar som sitter fast bredvid varandra 50(127)

51 För att uppnå det bästa konceptvalet utfördes en metodisk bedömning. En andra Pughanalys (se bilaga13) genomfördes för att välja det slutliga konceptet. Vid genomförandet av Pugh matris användes FUMO TM 1 som referens. Resultatet redovisas i tabellen nedan Figur 33: Tabellen visar resultatet av Pugh matris Efter genomförandet av Pughanalys registrerade jag att koncept 2 redovisade bäst resultat med en viktad summa på 52. De övriga två koncepten fick sämre resultat med viktade summor på 43 samt 24. Resultatet av Pughs matris visar att det lämpligaste valet, sett till upprättade krav och kravvikter är koncept 2. 51(127)

52 7.3.3 Konceptval Utifrån resultatet av konceptvärderingen gjordes ett nytt koncept som innehöll de bästa delarna ur de tre koncepten. Dessutom tog man hänsyn till bedömningen, hur pass väl de uppfyller den upprättade kravspecifikationen och funktionsanalysen, samt hur designen ska uttrycka företagets image. Bilder nedan visar det slutliga konceptet. Kåpan valdes från koncept två och stötdämparen från koncept tre. Eftersom kravet är att konceptet ska ha en flexibel bredd, längd och höjd valdes två olika sorters stötdämpare, ett för smalt chassi och ett för ett bredare chassi. Om man har ett smalt chassi bör man ta stötdämparen från koncept 3 då det inte finns något utrymme för robotens flippar om man väljer stötdämparen från koncept 1, där stötdämparen har handtag på själva stötdämparen i form av två pinnar som sticker ut på varsin sida. Därför passar stötdämparen från koncept 1 ett bredare chassi då handtagen inte kommer att slå emot flipparna och det blir lättare att bära ett bredare chassi med dessa handtag. Se figurerna nedan.. Figur 34: 3D modell till slutligt koncept Bilderna ovan visar ett bredare chassi med stötdämpare med handtag i form av pinnar och ett smalare chassi med stötdämpare fram så man kan bära chassit. 52(127)

53 7.4 Utvecklingsfas Planering Genomförande Utvärdering Utveckling Utvecklingsfasen skedde genom tre steg som är: - Konstruktion Bearbetning av konceptets uppbyggnad - Detaljdesign Materialval Vattentät kapsling - FMEA Fel upptäckning innan de uppstår Konstruktion Denna fas behandlar det sista steget i lösningsprocessen där detaljproblem angående lösningen rätas ut och utvecklas. Det valda konceptet från förra fasen togs fram för vidareutveckling och bearbetning. Konceptets utsida har bearbetats klart därför påbörjas bearbetningen på insidan för placering av komponenter såsom batteri, kommunikationsenheter och sladdar. Detaljdesignen utförs för att bearbeta det valda konceptet. Fokus kommer ligga på utformning, och konstruktion. Genom att skapa olika 3D-modeller till alla komponenter blev det lätt att upptäcka felen i konstruktionen samt att man kunde se om komponenterna fick plats i chassit vars konstruktion ska ta hänsyn till komponenternas storlek, mått och tjocklek. På andra sidan redovisas en del av robotens innehåll i form av CAD modeller. I avsnitt och redovisas sensorerna och andra komponenter som ska finnas med i brandroboten. 53(127)

54 Figur 35: 3D modeller för komponenter som ska finnas i chassit Power supply unit (PSU) består av två komponenter. Ett batteri av modellen Golden Motor och en spänningsenhet är ganska stora komponenter i jämförelse med resten av komponenterna. (Se bilaga 16) Konstruktionen måste ta hänsyn till deras placering i robotens chassi. Batteriet är en av de viktigaste komponenter som ska vara tillgängligt, eftersom den ska laddas om vid behov. Bilderna ovan visar även 3D- modeller till kommunikationsenheter, DMS, kretskort, AMS, sändare mottagare, som ska placeras i chassit. För mer information om dessa utrustningar som finns i figuren ovan. ( Se avsnitt 1.1.3). 54(127)

55 Skisserna nedan visar hur chassits uppbyggnad ska se ut. Den är uppdelad med avseende till komponenters funktionalitet. Konstruktionen har en enkel design och är inte komplicerad. Figur 36: Skisser på chassits uppbyggnad 55(127)

56 7.4.2 Detaljdesign I detta avsnitt redovisas handtagets design. Bilderna nedan visar olika grepp alternativ. Greppet ska vara gjort av gummi för att underlätta tryck på handen vid lyftning av roboten. De sex varianternas utformning är ett försök för att hitta det bästa ergonomiska greppet. En metodisk bedömning utfördes för att uppnå det bästa valet, där handtagens koncept utvärderades mot referenskoncept, Se Pugh matris i bilaga 13. Inspiration Ref. Pistol handtag 1 En innovativ idé 2 En innovativ idé 3 Skruvmejsel handtag 4 Cykel handtag 5 Bilhjul Figur 37: Tabellen för olika handtagen som utvärderades med hjälp av Pugh matris Efter genomförandet av Pughanalys redovisade koncept fyra bäst resultat med en viktad summa på 46. De övriga koncepten fick sämre resultat. Resultatet av Pughs matris visar att det lämpligaste valet, sett till upprättade krav och kravvikter är koncept fyra. 56(127)

57 7.4.3 Materialval Ett chassi utgör basen av roboten som ger stöd och en stadig uppbyggnad till hela roboten. Chassit kan vara en plåt eller en låda och detta väljs efter robotens sort och vilka uppgifter den ska utföra. Det vill säga lådramen är väl lämplig för större robotar eller för de som kräver extra stöd för känsliga eller tunga komponenter som ska bäras i robotens chassi. Metallen måste vara tillräckligt styv för att stödja vikten av de motorer, batterier och andra delar utan onödig böjning. Vikten av roboten ökar dramatiskt med tjockare metall skivor, därför ska man i materialvalet välja ett lätt material, men ändå tillräckligt starkt. Aluminium och stål är de mest vanliga metaller för robotar. Aluminium är mjukare därför att det är lätt att bearbeta, men stål är betydligt starkare än aluminium och har högre hållfasthet. Undersökningen av materialet avgränsades inom Aluminium och stål, för att de är mest användbara och tänkbara material inom robotars industri. Denna undersökning skulle resultera till ett förslag på lämpligt material som skulle kunna användas vid tillverkning av FUMO TM 2. Stål 4130 stål är mycket tillgänglig legerat stål som är svetsbar och kan utveckla god styrka. Den är det mest rekommenderade stålet i robotars industri. Den används i tävlingsbilar och cykelramar och även i flygindustrin. Aluminium Aluminium är ett riktigt populärt material som har ett enormt användningsområde eftersom det kan bearbetas på många olika sätt. Materialet har mycket goda egenskaper såsom bra hållfasthet, formbarhet, svetsbarhet, och korrosionsbeständighet. Jag valde 6061-T6 Aluminium för att den är en stark legering, hållbar, lätt att bearbeta och mycket tillgängligt. Legeringen (AlMgSi) är mest lämpade för dynamiska belastningskonstruktioner, komplicerade strängpressningar och ihåliga sektioner. Eftersom de två material passar väl för robotars industri var det viktigt att jämföra deras vikt. Den relativa vikten hos aluminium är ungefär en fjärdedel jämfört med stål, eftersom robotens vikt inte ska stiga över 100 kg enligt kravspecifikationen (Se avsnitt 7.1.5) valde jag 6061-T6 Aluminium som förslag för robotens material. För att få mer information och för att få ett säkrare val kontaktade jag Henrik Lekryd, verkstadstekniker på Mälardalens Högskola. Efter en jämförelse mellan 4130 stål och 6061-T6 aluminium legering, rekommenderade Henrik Lekryd 6061-T6 aluminium legeringen som bra förslag till brandroboten Vattentät kapsling Konstruktionen skall vara helt vattentät för att förhindra att elektroniken och känsliga komponenter skadas. Robotens konstruktion har kapslingslösning som är lämplig för besvärliga atmosfärer. Chassits uppbyggnad har kapslingslösning eftersom den är konstruerad som en tät konstruktion. Chassit består av tre delar och har raka kanter som skruvas fast med varandra. Ett antal skruvar är uppdelade på de raka kanterna för att montera de tre delarna med varandra. Med hjälp av skruvar som ska hålla fast delarna tillsammans undviker man deformation och böjning i materialet och bidrar till en säkrare tätning. Där formen och monteringssätt ger en bra tät konstruktion men för att få mer tätningsytorna mellan dessa delar behöver man att använda en list mellan dem, (se figur 38). Figur 38: Exempel på vald vatttentät kapsling Mellan öppningarna i chassit och andra komponenter som sticker ut från chassit kan man använda en vattentät list eller silikon för att skydda insidan från damm och vatten. 57(127)

58 7.4.5 FMEA FMEA genomfördes för att identifiera potentiella fel i designen och de effekter som följer. FMEA som presenteras i bilaga 14, visar några av de fel som kan uppstå i olika delar av chassit. De valda delarna som kommer att ta mest skada skulle undersökas så man kan åtgärda de fel som kan uppstå. Huvuddelarna som granskades består av fyra delar, basenheten, täckplåten, kåpan och handtagen. FMEA visade vilka komponenter är mer benägna att misslyckas och visade att kåpan är mer benägna att gå sönder än de andra delarna. Nedan följer åtgärder som rekommenderas för komponenter med högrisk för fel - Chassiet kan sprikas på grund av defekter i material Regelbundna kvalitetskontroller bör utföras för att undersöka funktioner och komponenter - Täckplåten kan deformeras på grund av högbelastning Högsta tillåtna belastning måste undersökas - Kåpan kan gå sönder på grund av kollision Utföra krocktest för att testa konstruktionens tålighet och analysera materials hårdhetsgrad - Främre handtagen kan gå sönder på grund av kollision Utföra kollisionstest och välja ett material som har hög hållfasthet Färgval Färgen är en viktig faktor i brandrobotens design som ska uttrycka Realisators själ, därför bestämdes ett möte med Katarina Holm Moander från Designstugan. Mötet ägde rum den fjärde maj i Trosa, där robotens färg undersöktes om det stämmer väl överens med Realisator önskemål. Realisators har en mörkröd färg och har nummer PMS 1815C. FUMO TM 2 skulle ha samma mörkröda färg. Vi jämfördes olika CAD bilder med olika färg nummer för att få den rätta färgen. Sedan undersökte jag vidare och kom fram till den önskade färgen. 58(127)

59 8. Resultat Projektet resulterade i 3D design för FUMO TM 2. En flexibel standardchassi som anpassar sig genom sin unika uppbyggnad med robotens enheter och komponenter. Figur 39: 3D modell av FUMO TM 2 chassit FUMO TM 2 standarschassi består av fyra väsentliga delar en kåpa en täckplåt en basenhet en stötdämpare Figur 40: 3D modell av chassits olika delar 59(127)

60 8.1 Basenheten Figur 41: 3D modell av basenheten Designen är baserad på två grund principer: - Att designa en basenhet som är lätt att tillverka för att minska kostnaden för prototyptillverkning - Att design semiotiken ska förmedla ett budskap om robusthet, kraft och power. Eftersom formen är kantig och har sneda sidor på fronten, vilket ser mer tuffare ut än runda former Basenheten är en komponenthållare och grundenhet som andra delar av roboten ska monteras på. Delarna som ska monteras på basenheten är två flippar på varsin sida och en lucka ovanpå den samt en kåpa som monteras på luckan. Basenhetens uppbyggnad är uppdelad i två delar med en vägg som bilden nedan visar. Sladdarna som sträcker sig ut från kamerorna kommer att gå in genom öppningen som finns ovanpå chassit och som sedan kommer att kopplas. Batteriet finns inuti i chassit där man sedan drar ut sladdarna genom den andra öppningen som är markerad med blått i bilderna nedan. Laserskannern ska stå i den stora öppningen som finns på framsidan av chassit. Figur 42: Bild på chassits uppbyggnad 60(127)

61 Framdelen innehåller kommunikationsenheter, Sensor Interface Unit (SIU), Command Control, styr programmering (CC), Distribution unit (DU), Digital mobile System(DMS), Analog Mobile System(AMS) och Man-machine interface( MMI). Laserskannern sticker ut så att det svarta fönstret som kartlägger området inte är övertäckt, eftersom laserstrålen kommer att svepa över området. Laserskannern är skyddad mellan robotens flippar. Se figuren till vänster. Ett ytterligare skydd till sensorn är en stötdämpare som figuren till vänster visar. Sötdämparen har en rund form som passar laserskannerns storlek och den är placerad framför den. stötdämparen har två handtag, en på varje sida. De två handtagen är täckta med gummi för att dem ska vara ergonomiska vid användning. Chassits framsida är kantig och lutar lite bakåt. Avståndet mellan chassits framsida och handtaget är tillräckligt stor för att kunna hålla handtagen och bära den lätt. Figur 43: Laserskannern position på chassit Figur 44: FUMO2 baksida På baksidan finns en liten dörr med ett lås för att hålla dörren stängd. 61(127)

62 På baksidan placerades Power Supply Unit(PSU) som består av ett batteri och en spänningsenhet. De är placerade ovanpå varandra mellan två väggar för att hålla de på sin plats när roboten rör sig, som figuren till vänster visar. Figur 45: Bild på Power Supply Unit i chassit Dessutom finns det två klämmor för att hålla batteriet och spänningsenhet ordentligt på sina platser. Man kan vrida upp den för att ta ut batteriet när den behöver laddas upp. Figur 46: Bild på batteri, spänningsenhet och klämmor I figuren till vänster ser man att batteriet och spänningsenhet är lätt tillgängliga. Figur 47: Transparent bild visar PSU i chassit 62(127)

63 8.1.1 Montering på detaljer i basenheten Det här avsnittet visar hur vissa komponenter ska placeras och på vilket sätt de ska monteras fast i basenheten Laserskannern och IMU montering Laserskannern stoppas in i chassit, sedan sätter man fast den, så som bilden visar. Mellan öppningens och skannerns kanter lägger man en vattentät list för att skydda insidan av damm och vatten. För att undvika att skannern skakar och vinglar under körningen har jag konstruerat ett fäste som håller skannern på sin plats. IMU skruvas fast i rotationscentrum för att den ska mäta skannerns rörelse. Bilden visar en sprängskiss på de tre olika delar som monteras ihop. Figur 48: Bilder på Laserskannern och IMU:s montering 63(127)

64 Kablingen och andra enheter Figur 49: Bild på kamerornas sladdar Figur 50: Transparent bild på chassit Videokamerornas sladdar går igenom en öppning bakom videokameran. Det finns ett tak ovanför batteriet där sladdarna dras igenom och som sedan kopplas med de andra enheterna. 64(127)

65 Figur 51: Bilden visar kabel dragningen från PSU till laserskannern De långa sladdarna kan bindas ihop med en klämma som en rulle för att undvika krångel. Figur 52: Bild på kablingen och en del av andra komponenter Figuren ovan visar en del av de komponenterna som ska finnas i chassit såsom LMS, DMS, kretskort och sändare-mottagare. 65(127)

66 8.2 Stötdämpare På chassits framsida finns det en stötdämpare som skyddar skannern från kollison. Stötdämparna sätts fast längts ner i de rektangulära hörnen, som figuren till vänster visar. Figur 53: Bild på chassits framsida Det finns två varianter av stötdämpare som jag har designat på grund av att möjliga ändringar som kan ske i chassits bredd, om man vill tillverka ett bredare chassi då använder man alternativ ett och om man tillverka ett smalare chassi då använder man alternativ två. Om chassit är smalt tillverkat finns det ingen plats kvar åt handtagen Alternativ ett Bilden visar hur stötdämparen ska monteras ihop med chassit, monteringen sker genom att skruva fast dämparen med två skruvar på varsin sida. Bilden visa hur dämparen ser ut, den är rund på grund av skannerns form. Dämparen har två handtag för att kunna bära roboten, handtagen är täckta med gummi för ergonomins skull, gummit undviker glidning vid transportering. Bilden visar hur hantaget för ett bredare chassi ska se ut. Figur 54: Bilder på stötdämparen, alternativ 1 66(127)

67 8.2.2 Alternativ 2 Figuren till vänster visar ett smalt chassi med det andra stötdämpar alternativet som även kan användas som handtag. En tydligare bild på stötdämpare för ett smalt chassi. Den ska monteras ihop på framsidan av chassit. Figur 55: Bilder på stötdämparen, alternativ 2 67(127)

68 8.2.3 Handtagen på baksidan För att kunna lyfta upp chassit designades två varianter av handtagen för baksidan eftersom chassits bredd kan variera mellan smalt och brett som tidigare har förklarats. Variant 1 Figur 56: Bild på handtagen på undersidan Här finns det två handtag som sitter under chassit, de är täckta av gummi för ergonomins skull. Figur 57: Bild på handtagens form Handtagen är separata delar som skruvas fast i chassit. Handtagets lilla vägg som sitter vid kanten kommer fästas med chassits kanter. 68(127)

69 Variant 2 Figur 58: Bild på handtaget på baksidan, variant 2 Figuren visar ett smalt chassi där hantaget sitter fast på ovansidan av chassits bakre del. Handtaget ska användas istället för variant 1 då den varianten är för stor för ett smalt chassi. Figur 59: Handtagen på baksidan och på framsidan av chassit Figuren visar sidan av ett smalt chassit och båda handtagen, ett handtag som finns i den främre delen och ett bak på chassit. Figur 60: Bild på bakre hantaget, variant 2 En tydligare bild på handtaget för ett smalt chassi. Den är täckt med gummi för att ge ett bättre grepp. 69(127)

70 8.3 Täckplåt Täckplåten har ett rektangulärt hål där kamerorna ska sitta, vid montering använder man vattentät list för skydda mot skador som kan orsakas av vatten och damm. Figuren visar hur täckplåten ska monteras fast på chassit. Figur 61: Bilder på täckplåten I figuren ovan ser man hur chassit ser ut när den är färdigmonterad och man ser var kamerorna ska placeras 70(127)

71 8.4 Kåpa Kåpans form kännetecknar Realisator som är formad som en pyramid. Kåpan ska skydda kamerorna och man använder också vattentät list vid montering för att undvika skador. Figur 62: Bild på kåpan Montering på videokamera och värmekamera Figur 63: Bild på monteringen på videokamera och värmekamera Kamerorna är stabila och sitter under kåpan så att de inte vinglar vid körningen. 71(127)

72 Figur 64: Bild på videokameran före och efter montering Videokameran har egentligen ett ytterskal som sticker ut, jag ansåg att den är onödig så jag tog bort skalet som sticker ut. En ytterligare del som ska tas bort är kamerans hals, istället kommer jag använda min egen konstruktion, två olika fästen som håller fast videokameran på sin plats. (Se bilaga 15). Figur 65: Bild på kamerornas montering. Värmekameran sitter fast genom att man skruvar fast själva kameran på fästet som jag har konstruerat, sedan kommer fästet skruvas fast på basenheten. (Se bilaga 15). 72(127)

73 8.5 Brandrobotens mått och ritningar FUMO TM 2 fjärrstyrs av brandmannen och kan passera genom dörrar för att nå en rökfylld lokal och identifiera risker. Storleken på FUMO TM 2 överstiger inte 900 mm på längden samt bredden är maximalt 600 mm medans höjden är 297,5 mm. Med tanke på robotens storlek går det att placera den i en brandbil Ritningar Figur 66: FUMO TM 2 går igenom en dörr Här visas ofullständiga ritningar på de delar som ingår i chassit. Mått är angivna i mm. Hela chassit Figur 67: Ritningar av hela chassit 73(127)

74 Basenheten Figur 68: Ritningar av basenheten Täckplåt Figur 69: Ritning av täckplåt 74(127)

75 Kåpa Figur 70: Ritningar av kåpan 75(127)

76 Stötdämpare Alternativ 1 för bredare chassi Figur 71: Ritningar på handtag, alternativ 1 Alternativ 2 för smalare chassi Figur 72: Ritningar på handtag, alternativ 2 76(127)

77 Bakre handtag Alternativ 1 för ett bredare chassi Figur 73: Ritning av det bakre handtaget, alternativ 1 Alternativ 2 för ett smalare chassi Figur 74: Ritning av det bakre handtaget, alternativ 2 77(127)

78 Den bakre dörren Figur 75: Ritning av dörren på chassits baksida 78(127)

79 9. Analys I detta kapitel analyseras resultatet av produktutvecklingsarbetet för att se hur väl de uppfyller problemformuleringen och kravspecifikationen Analys av frågeställningar från problemformulering I detta avsnitt analyseras och besvaras de uppställda frågeställningarna från Problemformuleringen som återfinns i kapital 4. Huvudfrågan Hur ska designen kunna vara anpassbar för kommande ändringar i de olika komponenterna vilket kommer att leda till ändringar i chassits dimension, kan ske i alla tre dimensioner dvs. i längd, bredd och/eller höjd? Det slutliga konceptet i detta examensarbete omfattar lösning på detta problem och designen tog hänsyn till ändringar i höjden, bredden och längden. Basenheten är utformad som en kantig struktur, vilket ger möjlighet till en smidig justering på dimensioner. Den kan vara i många olika storlekar, de kan vara kortare, högre, bredare eller smalare. Designen som presenteras i ritningarna, (Se avsnitt 8.5), har den minsta möjliga bredd och har den maximala tillåtna längden enligt krav på produkten. Formen är inte komplicerad vilket underlättar mojliga ändringar i komponenter som kan påverka basenhetens dimensioner. Täckplåten är också enkel att ändra i sin storlek samt kåpan har lagom dimensioner för olika sensorers storlekar eftersom kåpan designad för att täcka största möjliga sensorer storlek. Övriga frågeställningar Hur kan chassits höjd komma att minskas så att videokameran som är placerad på den kan visa flipparnas två kanter för att veta var roboten befinner sig? Chassiet höjd utformas med avseende till laserskannerns höjd, eftersom det är den högsta och största komponent som kan påverka chassits dimensioner. Dessutom är den placerad i den främre delen och videokameran är placerad i den bakre delen vilket kan leda till att videokameran inte visar den önskade vyn. Detta innebär att om chassit inte har lagom höjdnivå kommer inspelningen på videon inte att visa de två kanterna. Chassit konstruerades, så att den inte överstiger laserskannerns höjd vilket ger möjlighet att främre kanterna på flipparna syns under körning. Hur kan roboten utformas för att hålla ett formspråk som tilltalar användarna och förmedla produktimage? En estetisk utformning gavs till chassit för att representerar idiom av företaget Realisator. Kåpan är utformad som en pyramid med en attraktiv utseende samt att täckplåtens framsida har ett mönster som uttrycker själen till företaget. Där formen ger utseende som strålar ut både kvalitet och stabilitet, men förmedlar även produktens image som en robust och kraftfull brandrobot. Val av färg är en viktig faktor som bidrar till att hålla formspråket. Robotens färg har samma färg som företags logotyp samt att det också är en färg som passar väl överens med brandbilens färg. 79(127)

80 Hur ska designen anpassas så att laserskannerns skyddas utan att påverka dess synfält? Robotens uppbyggnad tar hänsyn till komponenternas funktionalitet, speciellt laserskannerns synfält. Genom att placera sensorn med ett tillräckligt långt avstånd mellan flipparna blev den skyddad från båda sidor. Yttersta flipparna är placerade så att de sticker ut lite framför chassits framsida vilket skyddar skannern från båda sidor. Dessutom är sensorns funktionalitet effektivt och skanningens strålar har tillräckligt med rum för att kunna nå inom det drabbade området. Hur ska designen av roboten ta hänsyn till kabeldragning? Under designarbetet koncentrerade man sig på kabeldragningen mellan olika enheter, att den skulle bli ordentligt uppdelad. Video- och värmekamerans sladdar sträcks in genom öppningen som sedan kan kopplas på sina platser. Batteriet och spännings unit som är placerade i chassit bakre del har sladdar som sträcker sig ut genom en annan öppning, sedan kopplas de på sina platser. Sladdarna binds ihop med en klämma för att undvika att kablarna ligger löst i chassit. Hur kan roboten klara av temperaturer på 50 grader? Den här frågan har inte svarats på i detta examensarbete. Det är beyond FUMO TM 2 och kommer att svaras i FUMO TM 3, eftersom vissa komponenter ännu inte är bestämda och kan ändras av projektgruppen. Varje komponent bör undersökas för sig för att se hur hög temperatur var och en klarar av samt hur känsliga varje komponent är för värme. Hur ska konstruktionen bidra till en vattentät kapsling? Chassit är konstruerad måttligt med täta öppningar. Man använder även en vattentät list mellan öppningarna för att skydda komponenter från vattnen och damm. 9.2 Analys av Kravspecifikation Kravspecifikationen har kategoriserats i sex områden, allmänt krav, byggnationskrav, teknisktkrav, designkrav, miljö krav och önskat krav. Det här examensarbetet bär inte ansvaret av alla krav kategorier, därför analyserar jag de uppställda kraven på mitt examensarbete, de krav delar jag inte är ansvarig över kommer jag inte att analysera. I det här avsnittet analyserar jag hur väl mitt resultat överensstämmer med de uppställda kraven. Allmänt krav Skalbar Som jag tidigare nämnt är formen skalbar och dimensionerna kan lätt justeras till bredare, längre eller högre. Designen är flexibel när det gäller skalan på grund av enkelheten i själva uppbyggnaden. Lättanvänd En stor del av detta krav ligger hos designarbetet. Därför var det viktigt att ta reda på alla komponenter och definiera deras funktionalitet. Robotens uppbyggnad är inte komplicerad vilket gör den lätt att använda. Den är designad så att komponenter som man ofta behöver nå är lätt tillgängliga, exempelvis 80(127)

81 Dörren på baksidan gör det lätt att nå batteriet och andra komponenter som behöver regelbunden undersökning. Det är lätt att dra ut batteriet och ladda upp den Det är också lätt att dra ut och undersöka spännings unit Täckplåten kan lätt skruvas loss för att göra underhåll Kåpan kan lätt skruvas loss om det finns behov för att ändra eller undersöka kamerorna Laserskannerns statusfönster är tillgänglig och inte täckt. Man kan snabbt läsa information om skanningsläge Portabel Den är uppbyggd med fyra handtag två på framsidan och två på baksidan, vilket uppfyller det här kravet. Servicevänlig Uppbyggnaden är designad så att den lätt kan underhållas som tidigare förklarats. Robust Designen är kraftig för att uppbyggnaden är väl uppdelad, så att varje enhet sitter fast under körningen. Materialet är lagom för tuffa och hårda miljöer vilket bidrar till robotens robusthet. Byggnation krav Köras enkelt genom dörröppningar Chassits storlek är en viktig faktor som man tog hänsyn till under hela utvecklingsprocessen. Där den totala bredden på chassit och flippar inte översteg 600 mm vilket också är max bredden. Ritningar som presenteras i förra avsnittet, visar chassits minimala bredd vilket är 360 mm bredd. Tekniskt krav Längden ska vara max 900mm (ansatt värde kan ändras) Bredden på chassiet och flippar ska totalt vara max 600 mm Höjden ska vara cirka 250 mm men är beroende av den övriga av designen Laserskannern ska ha 180 grader synfält Det slutliga konceptet uppfyller förra tekniska kraven och tar hänsyn till dimensions krav och laserskannerns funktionalitet. Design krav Roboten ska utformad så att den lätt kan justeras med avseende på längd, bredd och höjd Det här kravet är uppfyllt och stämmer med det allmänna kravet på roboten, att dimensionen kan ändras till större eller mindre. Roboten ska konstruerad för att kunna bestyckas med fler tillbehör Det slutliga konceptet kan bestyckas med fler tillbehör eftersom designen är enkel och kan rustas med fler komponenter om det behövs. Den är även flexibel då dimensionerna går att justera för att chassits storlek ska vara anpassbar för möjliga ändringar i komponenter. 81(127)

82 Roboten ska konstruerad för att finna det bästa placering för alla komponenter Robotens uppbyggnad är uppdelad så att alla komponenter har den rätta platsen och den bästa placeringen. Konstruktionens uppdelning och placering på komponenter beror på följande Komponentens funktionalitet ska inte påverkas Behov till att kontrollera komponenten Behov för att göra underhåll Behov för att skydda komponenten med avseende till hur känslig den är Roboten ska kunna bäras av två personer Kravet är uppfyllt och roboten är portabel Roboten ska vara designad för att enkelt kunna tas med i brandbilen Robotens höjd är minskad så mycket som möjligt under designarbetet och uppbyggnaden är enkel, smidig och har inte detaljer som kan förhindra att brandmännen tar den med sig i brandbilen. Dimensioner och formen är lagom för att sätta den i brandbilen. Ta hänsyn till de tekniska lösningarna Designen med sin enkelhet och flexibilitet bidrar till effektivare tekniska lösningar, exempelvis är chassit inte så för hög, vilket hjälper till lättare och smidigare körning. Särskilt när flipparna rör på sig så kommer hela roboten att vridas med en viss vinkel till höger eller till vänster då flipparna inte rör sig samtidigt utan en flipp i taget, roboten har en max lutning på 45 grader. (Se bilaga 6 på sidan 86) Om roboten passerar ett trångt område t.ex. genom en dörr kommer robotens högre del att kollidera med dörrkarmen om roboten måste luta mer än 45 grader för att komma igenom dörren, då finns det en risk att roboten välter eller att den inte kan gå igenom dörren. Roboten tar även hänsyn till laserskannerns synfält och placeringen av IMU är i centern av rotationen. Videokameran ska visa kanter för flippar Videokameran är placerad på lagom höjdnivå som tillåter den önskade inspelnings vy. Chassits form ska inte förhindra flipparnas rörelse eller försvåra deras funktionalitet Konstruktionen är smidig och har vertikala sidor vilken hjälper flipparna att fästa lätt och röra sig fritt. Designen ska bidra till att förmedla produktimage Designen strålar ut både kvalitet och stabilitet och förmedlar produktens image som en robust och kraftfull brandrobot Underhållsservice ska kunna utföras på räddningsstation av dess personal Robotens uppbyggnad är enkel och underhåll kan utföras av personalen på räddningsstation. Önskat krav Återspegla själen och andemeningen hos AB Realisator Val av färg stämmer väl med företagets logo och kåpans form liknar en pyramid. Dessutom är mönstret som är i mitten täckplåten utformad som en pyramid med hjälp av linjer. 82(127)

83 10. Slutsatser och rekommendationer Nedan redovisas de slutsatser, reflektioner över projektet och rekommendationer för fortsatt utvecklingsarbete i demo 3 projektet beyond FUMO TM Slutsatser Resultatet stämmer överens med målet som sattes upp i början av projektet, då ett färdigt koncept har presenterats i form av 3D modell, bilder, ritningar och rapport. Problem som identifierades för examensarbetet var att designen ska vara flexibel, videokameran ska visa flipparnas kanter, formen ska tilltala användaren, skydda läsarskannern med avseende till funktionalitet och vattentäta kapslingens konstruktion. Examensarbetet har uppnått att lösa alla problem utom värmefrågan som bör lösas i FUMO TM 3. Nedan presentras en kort summering och slutsatser från resultat och analyskapitlet Slutsats av resultat Projektet resulterade i 3D design för FUMO TM 2. Ett flexibelt standardchassi som anpassar sig genom sin unika uppbyggnad med robotens enheter och komponenter. FUMO TM 2 standardchassit består av fyra delar: 1. Basenheten är en komponenthållare med en lagom konstruktion för känsliga enheter. Den är uppdelad så att alla komponenter sitter fast på sin plats under körning. - Batteriet är tillängligt vid behov. Genom att öppna dörren på baksidan och vrida upp klämman, då kan batteriet tas ut - Laserskannern är skyddad medan skanstrålar kan skanna önskat område - Kamerornas sladdar går igenom en öppning som sedan kopplas med andra enheter - Två gummin täckta handtag som sitter under chassits baksida 2. Täckplåten - Täckplåten har ett rektangulärt hål där kamerorna ska sitta på basenheten. Vid monteringen använder man en vattentät list för att skydda de känsliga enheterna mot skador som kan orsakas av vatten och damm 3. Kåpan - Kåpan ska skydda videokameran och infraröd kameran från skador. Man använder även en vattentät list för att skydda kamerorna mot skador som kan orsakas av vatten och damm 4. Stötdämparen Två varianter av stötdämparen har presenterats och denna beror på chassits olika bredd - Om man vill tillverka ett bredare chassi, så använder man sig av alternativ ett som har två handtag - Om man tillverkar ett smalare chassi, så använder man sig av alternativ två Dessutom har olika fästen designats för att hålla sensorerna stadiga under körning. 83(127)

84 Slutsats av analys I detta avsnitt summeras analyskapitlet kort. Resultatet av produktutvecklingsarbetet uppfyller problemformulering och kravspecifikationen väl. Frågeställningarna från problemformuleringen besvarades och varje problem har fått sin lösning i det slutliga konceptet, förutom frågan om värme som lades kvar för att lösas i FUMO TM 3. Kravspecifikationen har kategoriserats i sex områden, där examensarbetet bär ansvaret för vissa krav i de kategorierna. Det slutliga konceptet stämmer väl med den uppställda kravspecifikationen. Jag kunde ändra på kraven angående placering på IMU eftersom det var två krav som inte matchar med varandra, vilken placering IMU har och videokamerans placering. Placeringen av IMU:n ovanpå laserskannern var ett krav som ställdes från Örebro universitet och att videokameran ska visa flipparnas kanter var det andra kravet som ställdes av projektteamet. IMU skapar onödig höjd i chassit vilket leder till att videokameran höjs. Den här onödiga höjningen undveks genom att placera IMU:n på baksidan av laserskannern Reflektioner Det har varit intressant att arbeta med ett uppdrag hos AB Realisator och delta i ett stort projekt med erfarna experter, vilket verkligen var en lärorik period som gav mig möjlighet att utveckla mig själv som produktutvecklare. Examensarbetet har varit givande i förståelsen för hur produktutvecklingen har tillämpas i ett verkligt projekt, vilket även bidrar till ett framgångsfullt resultat av detta examensarbete. Det jag har uppnått under projektets tidsram är jag nöjd över. Det som har tagit längst tid under projekt har varit att precisera kravet och att samla information om sensorerna från olika källor. Även deras placering har ändrats genom projektets gång där flera diskussioner inträffades. För att kunna hantera problemet och klargöra kraven på sensorerna, gjordes idégenereringen i två etapper där jag utnyttjade det första steget som ett verktyg för att samla information från projektteamet. Det är intressant att detta examensarbete är en utveckling från ett tidigare projekt och samtidigt en bas till ett kommande projekt som betraktas som en länk mellan FUMO TM 1 och FUMO TM 3 utvecklingsarbete. 84(127)

85 10.3 Rekommendationer För det fortsatta arbetet och vidareutvecklingen av konceptet i det nästa projektet, FUMO TM 3 rekommenderar jag följande: - Val av komponenter och enheter Det bör tas hänsyn till komponenternas storlekar som ska användas i FUMO TM 3, eftersom storleken påverkar robotens dimensioner som leder till viktökning eller minskning. - Maximum tillåten höjdnivå Studera närmare max tillåten höjd under körning på FUMO TM 2 prototyp i två olika situationer När FUMO ska passera genom en dörr och lutar lite till vänster eller till höger. Ska roboten kollidera med dörrkarmen? När FUMO lutar till vänster eller till höger under en vanlig körning, ska roboten välta på grund av sin egen vikt eller på grund av utrustningens vikt som ska placeras på den övre delen av chassit? - Material test Att testa materialet för att undersöka följande Hållfasthet Värmeledning - Vattentest Det finns olika typer vatten, såsom sötvatten, havsvatten osv. Studera närmare vilket typ av vatten roboten ska utsättas för, särskilt vilket vatten som används för att släcka bränder och studera vad vattnet har för påverkan på robotens elektroniska komponenter och materialet. 85(127)

86 11. Referenser Litteraturförteckning Baxter, Mike, 1995, Product Design Johansson, Persson & Pettersson, 2004, Produktutveckling - effektiva metoder för konstruktion och design. Ullman, David G., 2010, The Mechanical Design Process, Fourth Edition Österlin, Kenneth, 2004, Design i fokus för produktutveckling, 3:e upplagan. Elektroniska källor ALUTRADE, , , Diva, Rolf Lövgren, , klassificeringsstruktur ehow, , FLIR, , SVED, , Wikipedia, , Wikipedia, , Wikipedia, , Wikipedia, , Wikipedia, , 86(127)

87 12. Bilagor Bilaga 1 FUMO TM 2 tidsplan Uppdragsgivaren satte upp en tidsplan för alla projektmedlemmar med deras aktiviteter. 87(127)

88 Examensarbetes tidsplan (Gantt-schema) Detta är min egen tidsplan som lades upp i början av projektet. Gantt-schema visar examensarbetets aktiviteter på vänster sida. Den är uppdelad i fem områden: projektfaser (planering, genomförande, utvärdering och utvecklingsfas) samt presentations förberedelser. 88(127)

89 Bilaga 2 Testkörning för FUMO TM 1 Testkörning för FUMO TM ägde rum den Bilderna nedan visar videokamerans vy som visar flipparnas två kanter 89(127)

90 Bilaga 3 Uppdragsbeskrivning Ex-jobb Realisator Fjärrstyrd robot Bakgrund AB Realisator driver ett utvecklingsarbete för att ta fram en Brandrobot som kan underlätta att bekämpa bränder. Arbetet sker i nära samarbete med Södertörns brandförsvarsförbund, Styrelsen för svensk brandforskning och Robotdalen vid Mälardalens högskola och Örebro universitet. Vi har identifierat applikationer som väsentligt skulle effektivisera brandkårernas arbete och har demonstrerat grundtekniken för vissa av dem. Nu behöver vi din hjälp med att designa vår produkt så att den får en tekniskt funktionell och attraktiv design. Robotplattformen Den robotplattform som vi tar fram ska kunna styras via trådlös kommunikation av en operatör som inte ser roboten och samtidigt lämna information till operatören i realtid. De allmänna egenskaper som vi utvecklar vår robot mot är att den ska: - ha mycket hög mobilitet - vara flexibel (modulär) - skalbar - lättanvänd - portabel - servicevänlig - robust Därutöver ska designen ta hänsyn till de tekniska lösningar som väljs för att tillgodose denna funktionalitet. Slutligen ska designen återspegla själen och andemeningen hos AB Realisator. Syfte och målsättning Syftet med examensarbetet är att bidra med en funktionell design som också uttrycker AB Realisators företagsprofil i den funktionsprototyp, FUMO 2, till brandrobot som AB Realisator utvecklar. FUMO 2 är ska vara färdig under juni Examensarbetet kommer i huvudsak att innefatta: - Kartläggning av nödvändig funktionalitet - CAD- ritning av förslag till lösningar - Konstruktion och design av robotchassi och basstation - Framtagning av robotchassi och basstation - Byggnation och utprovning av robotplattformen under realistiska förhållanden - Skriftlig rapport över examensarbetet inkluderande rekommendationer på hur robotplattformen bör vidareutvecklas. Examensarbetet kommer att utföras i samarbete med vår projektgrupp och omfatta enbart sådant material som ej är sekretessbelagt. AB Realisator Management Consulting Box 98 Tel: info@realisator.se Bankgiro: Org.nr: Trosa Företaget har F- skattsedel 90(127)

91 Bilaga 4 Brandrobotens mötesagenda, Agenda, Brandrobotmöte Datum: 6:e feb, 2012 Tid: 10:00-16:00 Plats: Johannes brandstation Malmskillnadsgatan 64 Stockholm Konf. Rum: Brandvakten Agenda: 1. Översikt 2. Planerat arbetssätt 3. Marknad a. Idag i. Produktbladsdemo ii. Videodemo b. Framgent i. Nya branscher ii. Applikationer för brandförsvaren 4. Finansiering 5. Teknikutveckling a. Styrprogrammering b. Mekanisk konstruktion c. Design d. Kommunikation e. Kartering f. Övrigt 6. VINNOVA-projekten a. Forska & Väx b. Säkerhet och Krishantering: i. Ex-jobb ii. Projektavtal 7. Övrigt 91(127)

92 Bilaga 5 Några synpunkter angående FUMO TM 2 Några synpunkter ang. FUMO TM 2 skrivet av Stefan Särdqvist efter projektmötet Input till egenskapsbeskrivning FUMO TM 2 är utvecklad för invändiga insatser i rökfyllda stora lokaler och komplexa miljöer där riskerna är för stora för att genomföra en traditionell invändig släckinsats. Typexempel är parkeringsgarage, varuhus och industrier. Genom att skapa en aktuell bild av lokalen kan risker identifieras. Säkerheten för räddningstjänstens personal kan därmed förbättras utan att utsätta fler brandmän för riskerna. Vid mycket långa inträngningsvägar, exempelvis i tunnlar, kan FUMO TM 2 utöver att ge en lägesbild även assistera med att dra lättare utrustning. Även vid insatser utomhus kan FUMO TM 2 komma till användning, exempelvis vid keminsatser. Med sin IR-kamera kan många gasutsläpp hittas utan att utsätta räddningstjänstens personal för stora risker. Utsläpp av brandfarlig gas eller vätska eller brandpåverkade gasflaskor är andra riskkällor. Vid denna typ av insatser kan riskavstånden vara stora, 300 m eller längre. Räddningstjänstens personal kan med FUMO TM 2 vara bättre förberedda vid insatsen vilket minimerar tiden i farlig miljö. FUMO TM 2 kan köras av en person. I väntan på insats sitter den i sin laddare i brandbilen. Den lastas i och ur via en nedfällbar ramp, och kan annars lyftas av två personer. Fundering: Med ett positioneringstillbehör i fickan på brandmännen, kan även deras position ges i lägesbilden. Nomenklatur: Stockholm, Södertörn och några till kallar sig brandförsvar. Vanligare och bättre i detta sammanhang är att den juridiska beteckningen används, nämligen Räddningstjänst/-en. Dessutom finns det skäl att prata om invändig brandsläckning snarare än rökdykning, samt brandman hellre än rökdykare eller brandsoldat. Kommentarer till produktblad Stycke 1, näst sista meningen: Den beskrivna typen av rökdykarkedjor har visat sig inte fungera särskilt väl i praktiken. Genom en förbättrad lägesbild kan förhoppningsvis den invändiga släckinsatsen genomföras utan att bygga upp sådana kedjor. Kommentarer angående teknisk utformning Det är en bra idé att ha en stor röd stoppknapp på ovansidan, med tanke på att det är en obemannad farkost med fäktande armar. För att undvika oavsiktlig avstängning kan den göras nedsänkt. Utstickande antenner kommer att brytas av, kan de göras infällda vore det bra. Minns någon Ericssons hajfena? Eller kan man lägga en antenn i varje arm och därmed få riktigt bra mottagning? Färgvalet är viktigt, för att ge rätt associationer, där jag tror att mättade färger i röd/orange/gul och/eller svart/metall är lämpliga kombinationer, snarare än grönt/blått eller bleka färger. Kan det vara lämpligt att de yttre fälgarna (täcksidan innanför banden) går utanför banden och görs något konvexa och släta? Om sidan kan glida mot väggen kan man köra nästan rakt fram i en korridor och den riktar upp sig själv automatiskt. Om banden ligger ytterst kommer den att börja klättra på fotlisten. Kommentarer till Video De första scenerna har jag inga problem med. Däremot scen 5-9. Illustrationen med Nisse beskriver ett föråldrat synsätt. Med best practice i det givna scenariot skulle mina kollegor som utbildar framtidens brandmän ha vädrat ut brandgaserna, lokaliserat och släckt branden medan FUMO fortfarande var på väg och medan Nisse fortfarande kryper runt och letar. Det är mot best practice FUMA ska konkurrera, inte mot ett förlegat arbetssätt som förhoppningsvis inte används längre. Det nya enligt scenen är inte robotplattformen, utan IR-kameran. Med en IR-kamera i handen borde Nisse lösa uppgiften snabbare än FUMO. (Han kan dessutom öppna dörrar.) Principen med vänster 92(127)

93 hand i väggen är för övrigt för att säkerställa att hela rummet söks igenom. Det är slangen som ger vägen ut och därmed säkerheten. Med IR-kamera blir detta föråldrat och man kan söka igenom hela rummet på ett par sekunder. Jag vet inte exakt hur Televinken ser ut, men jag har sett rätt många brandövningshus. Problemet är att dessa inte illustrerar vare sig parkeringsgarage, varuhus eller industri. De är normalt ganska små och inte särskilt komplexa, möjligen med en konstig, overklig, planlösning. De symboliserar snarare bostadshus med lägenheter, ett scenario där räddningstjänsten kan hantera släckinsatser utmärkt redan idag utan hjälp av robotar. Jag ser snarare en film som knyter an till avsedda miljöer. Vill man måla upp scenariot kan man visa förstasidor där det bolmar ut rök ur P-garage. Konstaterandet blir att här vill man inte skicka in folk. Sen kan man göra en demonstration där FUMO söker av ett (teater)rökfyllt garage, hittar branden och lokaliserar någon liggande nödställd på vägen. Sen ska man, i synnerhet som chef inom svensk räddningstjänst, låta bli att hosta rök. Det får inte förekomma. Angående scen 10, skulle kanske dragkapaciteten kunna illustreras av att montera en dragkula på FUMO och koppla på en motorspruta (släpvagn med brandpump, standardutrustning inom räddningstjänsten), till exempel en sån här: 93(127)

94 Bilaga 6 Produktblad FUMO TM 2 (version ) Produktblad FUMO TM 2 (ver ) Brandlarmet har gått och den första enheten har precis anlänt till olycksplatsen. Personalen konstaterar att insatsen kan bli komplicerad. Bland de övriga enheter som anländer finns det en som är utrustad med brandroboten FUMO 2 som skickas in i objektet där den via välutvecklade sensorsystem registrerar lokalen. Denna lägesbild skickas trådlöst ut till insatsledningen och presenteras med bilder och måttsatta ritningar över lokalen. En klar lägesbild över olyckans omfattning och lokalens utseende ger förutsättningar för en säkrare och effektivare insats. I det fortsatta släckningsarbetet tjänar FUMO 2 som lots åt brandpersonalen i de rökfyllda lokalerna. Brandroboten FUMO TM 2 är ett komplement vid besvärliga och komplexa insatser som tex brand i parkeringsgarage, tunnlar, affärskomplex etc. eller insatser där gasflaskor med acetylen kan vara brandpåverkade. FUMO TM 2s är en fjärrstyrd robot vars uppgift är att ge räddningstjänsten en förbättrad lägesbild genom att trådlöst förmedla bilder, kartor och andra mätvärden (temperatur, gaskoncentrationer, radiakvärden mm) från de positioner där den befinner sig. Roboten är utrustad med såväl video-, IR- som laserutrustning för att kunna leverera högkvalitativ bildinformation även i rökfyllda lokaler. Dessutom har FUMO TM 2 ett audiosystem för kommunikation mellan insatsledning och personer nära roboten t ex rökdykare eller skadade individer. Även vid insatser utomhus kan FUMO TM 2 komma till användning, exempelvis vid keminsatser. Med sin IR-kamera kan många gasutsläpp hittas utan att utsätta räddningstjänstens personal för stora risker. Utsläpp av brandfarlig gas eller vätska eller brandpåverkade gasflaskor är andra riskkällor. Vid denna typ av insatser kan riskavstånden vara stora, 300 m eller längre. Räddningstjänstens personal kan med FUMO TM 2 vara bättre förberedda vid insatsen vilket minimerar tiden i farlig miljö. FUMO TM 2 är designad för att enkelt kunna tas med i brandbilen. I- och urlastning sköts av 2 personer och själva körningen av 1 person. FUMO TM 2 är enkel att manövrera i komplicerade miljöer. Genom att roboten är explosionsklassad kan den även operera där brand- eller explosionsrisk förekommer. Roboten är konstruerad så att den tar sig upp- och nedför trappor, förbi besvärliga hinder, in i långa tunnlar etc. Dess bredd på 60 cm gör att den enkelt kan köras genom dörröppningar och vändradien är enbart 55 cm. Med sin topphastighet om 25 km/tim tar sig FUMO TM 2 snabbt fram över stora ytor. Till roboten FUMO TM 2 hör även en separat kompakt manövreringsenhet, en väska, innehållande basstation för kommunikationen från insatsledningen till roboten, styrkonsol att köra med och nödvändiga dataskärmar för att visa de bilder, videos mätvärden och kartor FUMO TM 2 levererar. Styrningen är baserad på information från gyron och accelerometrar i styrkonsollen vilket ger en mycket intuitiv styrning. Kommunikationsutrustningen är optimerad för punkt-till-punkt kommunikation inomhus vilket är en förutsättning för kommunikation över längre avstånd inomhus där väggar och andra hinder omöjliggör traditionell line-of-sight kommunikation. 94(127)

95 Teknisk specifikation: Dimension: Längd (min- hopfällt läge) cm (ansatt värde- kan ändras) Längd (max- maxutfällda flippar) cm (min-längdberoende) Bredd cm Höjd (min- hopfällt läge)... C:a 25 cm (beror i övrigt av design) Höjd (max- på tå)... C:a 90 cm (beror i övrigt av design) Vändradie cm (längdberoende) Vikt kg Framkomlighet: Hastighet km/h Tid för 500m... 1 min 12 sek Lutning o (standardtrappa worst-case) Sidolutning o (det är vad andra klarar) Vertikala steg cm (längdberoende) Gap crossing... (längdberoende) Temperatur... Max 50 o C Elektriskt: Batteri... 48V, XXAh Driftstid mellan laddningar... 2 timmars normal körning Batteriladdare...??? Sensorer: Video IR Laser-scanner Audio Kommunikation: Digital channel... XX MHz Analog channel... XX MHz Ledningscentral: Höjd Längd Bredd Vikt Styrenhet Dataskärmar Miljö: Miljötålighet... Alla väderförhållanden IP-klassning... IP-64 (minst) Explosionsklassning... Ja 95(127)

96 Bilaga 7 Notes: Technical meeting on fire-fighting robot, Notes: Technical meeting on fire-fighting robot, Date: March 5, 2012 Time: 13:00-16:00 Location: Mälardalens högskola Smedjegatan 37 Eskilstuna Large conference room Participants: Bo Björklund, Södertörns brandförsvarsförbund (SBFF) Dan Hallman, Storstockholms brandförsvar (SSBF) Staffan Dryselius, Robotdalen Ulf Eklund, Eklund Strategi Konsult AB Ragnar Tengstand, Mälardalens högskola Ghada Elassar, ex-jobb vid Mälardalens högskola Rolf Ericsson, Rolf Ericsson teknik- & affärsutvekling Thomas Eriksson, AB Realisator Agenda: 1) Introduction and overview (Thomas) 2) Product development a) General overview (Thomas) b) Datasheet for FUMO 2 (Bosse and Thomas) i) Conversion of datasheet to technical specification (discussion) c) Features beyond FUMO 2 (Rolf) 3) Technical status a) Mechatronics (Staffan och Thomas) b) Communication (Ulf) c) Design (Ghada and Ragnar) d) SLAM and sensor fusion (Zulqarnain and Todor) e) Others 4) Next meeting 5) AOB 6) Site visit Remaining action points after this meeting: AP1: PEJ will contact Håkan Axelsson on participation in the discussions of functionalities for the fire-fighting robot. AP2: Reported at this meeting AP3: Reported at this meeting AP4: Ghada and Ragnar should propose a design for the basic units switch, control, sensor interface, power distribution and communication equipment interface. 96(127)

97 AP5: Ghada and Ragnar should propose a standard chassie for FUMO 2 designed so that it easily can be adjusted with respect to length, width and height. AP6: Thomas updates the product sheet in accordance to the discussion and transfer the numbered requirements into the new product sheet and updates the list of whom is responsible for a numbered proposed technical specification. AP7: Rolf undertakes a work to propose a proper IP class for the robot (see number 320 in the attached documents Produktblad and Teknikspec ). AP8: Ghada and Ragnar start the technical specification of the items associated with Design (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP9: Staffan starts the technical specification of the items associated with Mechatronics and transfers the thoughts to the Mechatronic students at KTH. (in accordance to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP10: Ulf starts the technical specification of the items associated with Communication (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP11: Martin, Todor and Zulqarnain starts the technical specifications of the items associated with Sensors (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). Specification of a proper explosimeter should be added to the requirements as well as a one-way audio solution. AP12: Thomas starts the technical specifications on the items associeated with Other (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP13: Bosse and Danne provide information on explosimeters and radiak meters used at the fire brigades today. AP14: Bosse and Danne provide Kattis (or Thomas) with proper pictures that can be used in the product sheet. Pictures are delivered not later than March 16. AP15: Rolf continues the work on features beyond FUMO 2. AP16: Ghada will check the possibilities to move the laser scanner with Martin. 1. Introduction and overview KTH has decided that the mechatronic part of the development of FUMO 2 will be one of the projects in their high level course in Mechatronics. The two other projects origins from Scania and SweTree, respectively. This implies that roughly 10 students will work 0,5 person year each with the development of FUMO 2 during the period mid March -12 to Christmas A start up meeting with all students, teachers, and involved companies will take place at KTH on March 19. AB Realisator has closed the cooperation with JC Development. At the final meeting JC Development described and answered questions on the programming from Jakob Axelsson, SICS, Ulf Eklund and Thomas Eriksson. All program code was delivered and explained. The application to the VINN-NU program on market investigation was sent to VINNOVA on February 7. Decision on the application will be announced in mid April. Together with Stockholm School of Economics, AB Realisator has formulated a master s work (ex-jobb) on market investigation. The master s work will be announced in May when the students start to search for this kind of projects. Two students have shown interest by asking questions regarding our announced master s work at Lund University. 97(127)

98 2. Product development a. General overview A product hierarki was presented containing the sections basic units, chassie, mobility, communication, applications for FUMO 2, and applications beyond FUMO 2. It was decided that the design part of the FUMO 2 project (i.e. Ghada and Ragnar) should propose a design for the basic units switch, control, sensor interface, power distribution and communication equipment interface. AP4: Ghada and Ragnar should propose a design for the basic units switch, control, sensor interface, power distribution and communication equipment interface. In addition to that they should propose a standard chassie for FUMO 2 designed so that it easily can be adjusted with respect to length, width and height. AP5: Ghada and Ragnar should propose a standard chassie for FUMO 2 designed so that it easily can be adjusted with respect to length, width and height. b. Datasheet for FUMO 2 In accordance to AP2 from last meeting Bosse delivered a product description (see attached document Produktblad BB ) part of datasheet, of FUMO 2 from a fire brigade point of view prior to the meeting. i. Conversion of datasheet to technical specification Thomas presented a version of the datasheet (see attached document Produktblad ) above where all descriptions that could imply a technical specification was identified and numbered. Each number was proposed to be handled by either the fire brigades, design (MDH), mechatronics (KTH), Communication (Eklund Strategi Konsult), sensors (ÖrU), or other (Realisator), see attached document Teknikspec (numbers in red shows the organisation in charge, numbers in black shows organisation assisting in the creation of a technical specification). It was agreed that the organisation proposed to handle a technical requirement also should propose a technical specification, indicate that a specification is in progress or inform that a specification cannot be delivered. The documents were discussed resulting in the following: AP6: Thomas updates the product sheet in accordance to the discussion and transfer the numbered requirements into the new product sheet and updates the list of whom is responsible for a numbered proposed technical specification. AP7: Rolf undertakes a work to propose a proper IP class for the robot (see number 320 in the attached documents Produktblad and Teknikspec ). AP8: Ghada and Ragnar start the technical specification of the items associated with Design (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP9: Staffan starts the technical specification of the items associated with Mechatronics and transfers the thoughts to the Mechatronic students at KTH. (in accordance to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP10: Ulf starts the technical specification of the items associated with Communication (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP11: Martin, Todor and Zulqarnain starts the technical specifications of the items associated with Sensors (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). Specification of a proper explosimeter should be added to the requirements as well as a one-way audio solution. 98(127)

99 AP12: Thomas starts the technical specifications on the items associeated with Other (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). AP13: Bosse and Danne provide information on explosimeters and radiak meters used at the fire brigades today. AP14: Bosse and Danne provide Kattis (or Thomas) with proper pictures that can be used in the product sheet. Pictures are delivered not later than March 16. c. Features beyond FUMO 2 Rolf presented his document entitled Egenskapsbeskrivning av Brandrobot and the document was discussed and modified. The modified version of the document is attached, see document Egenskapsbeskrivning Brandrobot AP15: Rolf continues the work on features beyond FUMO Technical status a. Mechatronics The project is waiting for the general start-up meeting with the KTH students, held at KTH, on March 19 when Staffan and Thomas will represent the fire-fighting project. Next meeting with the students will be on March 26, held at Johannes brandstation, when a more detailed discussion will take place. At the latter meeting the project will be represented by Bo, Dan, Staffan, Ulf, Ragnar and Thomas. Goals for the cooperation with KTH were discussed. Tentative goals is that the students should revisit FUMO 1 and present an up-dated version that can be converted and developed into FUMO 2. This first goal should be reported May 21 (which is the reporting date set by KTH). The final goal is to deliver the FUMO 2 robot by Christmas Intermediate goals were also discussed e.g. a pre-fumo 2 version that can be operated in simple environments (small room with flat floor) to demonstrate the technology for FUMO 2 works. Decisions will be taken in cooperation with the students. b. Communication No master students have shown interest to the announcement so far. c. Design Ghada showed alternative positions of the sensors and initiated a discussion. It was questioned if it was necessary to take advantage of the full 180 degree measurement angle for the laser scanner implying that the sensor would be more unprotected from physical harm that if it is positioned between the flip-frames. The latter position implies that the full 180 degrees measurement range will not be used for adequate information. AP16: Ghada will check the possibilities to move the laser scanner with Martin. Other aspects mentioned were: to arrange the flip-frames in such a way that the outer flip-frames are mounted at the front end of the robot in order to increase the adequate measurement angle if the laser scanner is mounted in such a way that it is protected by the flip-frames. Can the laser scanner be mounted up-side-down? The measurement position of the robot should be its lowest position in order to be able to measure below the smoke 99(127)

100 The height of the robot chassi above ground was set to 50 mm. d. SLAM and sensor fusion Info material was delivered from Zulqarnain but since the meeting was running out of time this item was postponed e. Other No other technical information was announced. 4. Next meeting The next technical meeting will take place: Date: Monday April 2 Time: 10:00-16:00 Location: TBD (in Stockholm) 5. Any Other Business No other business was announced. 6. Site visit Since the meeting was running out of time the site visit was skipped. 100(127)

101 Produktklasser Uppdragsgivaren Thomas Eriksson presenterade under projektmötet produktens egenskaper och dess hierarkiska uppbyggnad. 101(127)

102 Bilaga 8 Project meeting on fire-fighting robot, Project meeting on fire-fighting robot, As decided earlier the next technical meeting on the fire- fighting robot will take place: Date: Monday April 2 Time: 10:00 Location: Johannes brandstation Malmskillnadsgatan 64 Stockholm The tentative agenda for the meeting is: 1. Overview 2. Product development a. Technical specification b. Interfaces c. Features beyond FUMO 2 (Rolf) 3. Technical status a. Design (Ghada and Ragnar) b. Mechatronics (KTH Mechatronics) c. Communication (Ulf) d. SLAM and sensor fusion (Zulqarnain and Todor) e. Others 4. Next meeting 5. AOB 102(127)

103 Bilaga 9 Project meeting on fire-fighting robot, Project meeting on fire-fighting robot, Date: Friday April 27 Time: 10:00-14:00 Venue: Room B242 Brinellvägen 83 KTH Stockholm Please notice that the meeting will take place at KTH (and nowhere else - that might have been indicated earlier). Room B242 is situated to the right of the entrance door. Agenda: 8. Photographing 9. Overview 10. Working process a. Organisation b. Time line 11. Financing 12. VINNOVA-projects a. Forska & Väx b. Säkerhet och Krishantering: 13. Market a. Today i. Product sheet demo ii. Videodemo b. Tomorrow i. New areas ii. New applications for the fire brigades 14. APs from last meeting 15. Technical development a. Design b. Mechatronics c. Communications d. Sensors e. Others 16. Next meeting 17. Any other business AP1: PEJ will contact Håkan Axelsson on participation in the discussions of functionalities for the fire-fighting robot. AP4: GE and RT should propose a design for the basic units switch, control, sensor interface, power distribution and communication equipment interface. AP5: GE and RT should propose a standard chassie for FUMO 2 designed so that it easily can be adjusted with respect to length, width and height. 103(127)

104 AP7: RE undertakes a work to propose a proper IP class for the robot (see number 320 in the attached documents Produktblad FUMO 2 (ver ) and Vem ansvarar för den tekniska specen? (120401). AP8: GE and RT start the technical specification of the items associated with Design (according to the documents Produktblad FUMO 2 (ver ) and Vem ansvarar för den tekniska specen? (120401) ). AP9: HK Mechatronics at KTH starts the technical specification of the items associated with Mechatronics (in accordance to the documents Produktblad FUMO 2 (ver ) and Vem ansvarar för den tekniska specen? (120401) ). AP10: UE starts the technical specification of the items associated with Communication (according to the documents Produktblad FUMO 2 (ver ) and Vem ansvarar för den tekniska specen? (120401) AP11: MM, TSt and ZH starts the technical specifications of the items associated with Sensors (according to the documents Produktblad and Teknikspec ). Specification of a proper explosimeter should be added to the requirements as well as a one-way audio solution. AP12: TE starts the technical specifications on the items associcated with Other (according to the documents Produktblad FUMO 2 (ver ) and Vem ansvarar för den tekniska specen? (120401) ). AP13: BB and DH provide information on explosimeters and radiak meters used at the fire brigades today. AP15: Rolf continues the work on features beyond FUMO 2. AP17: TSt provides specifications on the demands the LS sets on the SU as input for the HK Mechatronics development of the SU. AP18: TSt sketch what the motherboard for the LS could look like as input for the HK Mechatronics development of the SU. AP19: Regarding the PSU interfaces HK Mechatronics investigates what voltage supply and effect that is needed for each unit. AP20: TSt send the IMU specifications to GE. AP21: TSt asks for a quotation for an alternative smaller laser scanner than the SICK one. AP22: SD and MHK investigate how the limitations associated with the KTH CAD licenses can be solved and propose solutions. AP23: TSh checks the general possibilities to use the program Subversion for documentation. AP24: TE contacts the master thesis candidate for further discussions on a grip arm that can handle gas bottles and/or open doors. AP25: AÅ investigates the possibilities for KTH to host the next project meeting on April 27, 10:00-14:00 and reports to TE the sooner the better. 104(127)

105 Bilaga 10 Studiebesök till Örebro universitet AASS lab. Besöket ägde rum den 23:e mars Möjligheten till att flytta laserskannern kontrollerades av Martin som även kontrollerade värmekameran och IMU:s placering. Studiebesöket gav mig den grundläggande byggstenen i chassits konstruktion. Besöket resulterades i följande: Laserskannerns synfällt påverkas inte om den ska skyddas mellan roboten yttre flippar, eftersom avståndet mellan flipparna räcker för att laserskannerns strålar ska kunna läsa avståndet till objektet. IMU ska sitta ovanpå laserskannern Flir kameran(värmekameran) ska placeras bredvid laserskannern 105(127)

106 Design Konstruktion Funktionalitet Form/utformning Chassit höjd Chassit bredd Chassit längd Material Tät kapsling Hållfasthet Standard komponenter komponentstorlek Vikt Viktning krav Miljötålighet IP-klassning Explosionsklassning Assembly Bilaga 11 QFD Produkt egenskaper (Hur?) Marknadskrav (Vad?) enligt skalan 1 5 Skydd till komponenter Transporterbar Tåla stötar Tåla fukt & damm Flexibel Belastningsbar Servicevänlig Mobilitet Portabel Robust Montering Kompakt Lång livslängd Vikt Storlek Färg Lätthanterbar Total (127)

107 Bilaga 12 Konceptgenererings skisser Under den andra etappen av konceptgenereringen påbörjades med att visualisera idéer genom skissnig. Idéer delades upp till tre koncept grupper A, B och C. Koncept grupp A har en kåpa för kameran så man skruvar fast kameran direkt på chassit, grupp B inget skydd men då kan kameran vinklas upp och ned medan grupp C kameran har ett skydd byggt av täckplåt, så vill man komma åt kameran får man skruva loss den övre delen av chassit. Under den andra konceptgeneringen som kallas etapp2 skissades alla koncept. Konceptgrupp A Här nedan har vi chassiskissar som tillhör grupp A. Värmekameran har samma placering och form som grupp A, videokameran är täckt av en kåpa som skruvas fast på chassit och laserskannern är placerad på framsidan i mitten av chassit. Koncept A-1 Chassit har runda kanter på fram- och baksidan. Kåpan är fyrkantig med ett avrundat tak som skyddar videokameran. Koncept A-2 Laserskannern har två skydd både upp- och nerifrån. Kåpan har avrundade kanter. Basenheten har en avrundad kant på baksidan. Täckplåten som skyddar videokameran har rundade sidor. 107(127)

108 Koncept A-3 Basenheten är kantig på baksidan, öppningen där laserskannern ska sitta är skyddad både uppifrån och nerifrån. Videokamerans skydd gör så att den kommer högre upp från chassit. Koncept A-4 Basenheten är kantig med en stöddämpare på framsidan. Kåpan till videokameran har en cylindrisk form med en ställning underifrån. 108(127)

109 Koncept A-5 Basenheten har en fyrkantig form med en liten lutning på framsidan. Kåpan är större än de andra föregående kåporna, den har även en avrundning på översidan. Koncept A-6 Basenheten är avrundad både från fram- och baksidan. Öppningen där laserskannern ska sitta täcker inte skannern från över- och undersidan. Kåpan är avlång med kantiga sidor och en hals som håller upp kåpan, den har även två runda utrymmen på sidorna där sladdarna ska ligga. 109(127)

110 Koncept A-7 Basenheten har avrundade kanter från både bak- och framsidan. Kåpan står på framsidan till skillnad från de föregående koncepten. Kåpan har en hals som håller upp den och den har även ett extra skydd på kåpan. Öppningen där laserskannerns ska sitta är inte skyddad uppifrån eller nerifrån Koncept A-8 Basenheten är fyrkantig. Kåpan är större med sju kanter. Öppningen där laserskannern ska sitta täcker inte skannern uppifrån eller nerifrån 110(127)

111 Koncept A-9 Basenheten är fyrkantig med avrundade kanter på framsidan. Kåpan är stor med flera kanter. Öppningen där laserskannerns ska sitta är inte skyddad uppifrån eller nerifrån 111(127)

112 Konceptgrupp B Här har vi fem koncept som tillhör grupp B. Videokameran har ingen kåpa på koncept B, man kan även vinkla på kameran antingen uppåt eller neråt. Värmekamerorna sitter fortfarande på högersidan bredvid laserskannern. Koncept B-1 Basenheten är kantig och kanterna har en utåtlutning. Kameran sitter på framsidan över laserskannern och sticker ut från chassit Koncept B-2 Basenheten är fyrkantig, öppningen där laserskannern ska sitta skyddar skannern upp- och nerifrån. Kameran har sin orginala hals och är placerad längre bak på basenheten. 112(127)

113 Koncept B-3 Basenheten är fyrkantig på framsidan och har även en lutning på baksidan. Videokameran har sin orginala hals och sitter inuti basenheten där den sedan sträcker sig ut. Öppningen där laserskannern ska sitta täcker inte skannern uppifrån eller nerifrån Koncept B-4 Basenheten är kantig med lutningar på framsidan och baksidan. Videokameran är placerad i mitten. Öppningen där laserskannern ska sitta täcker inte skannern uppifrån eller nerifrån 113(127)

114 Koncept B-5 Basenheten har avrundade kanter på fram- och baksidan. Videokameran sticker ut ifrån basenheten och placeringen är i mitten. Öppningen där laserskannern ska sitta täcker inte skannern uppifrån eller nerifrån 114(127)

115 Konceptgrupp C Grupp C har en gemensam egenskap, där den delen som täcker basenheten täcker också videokameran. Koncept C-1 Hela chassit är avrundat från framsidan och baksidan. Den delen som täcker basenheten har en avlång och cylindrisk form som sträcker sig från framsidan till baksidan där videokameran ska sitta. Koncept C-2 Basenheten är fyrkantig och har en stötdämpare på framsidan. Den delen som täcker basenheten är kvadratiskt på baksidan med en lutning på ovansidan där videokameran ska sitta. 115(127)

116 Koncept C-3 Basenheten är fyrkantig med lutningar på framsidan. Den delen som täcker basenheten är cylindrisk på framsidan och kantig på baksidan, videokameran sitter i den cylindriska formen. Koncept C-4 Chassit är avrundat på baksidan. Den delen som täcker basenheten är högre på baksidan där videokameran ska sitta. Öppningen där laserskannern ska sitta skyddar skanner uppifrån och nerifrån. 116(127)

117 Koncept C-5 Basenheten är kantig med lutningar på baksidan och framsidan. Den delen som täcker basenheten har ett avlångt cylindriskt rör där videokameran ska sitta. 117(127)

118 Bilaga 13 Pughanalys för basenhet 118(127)

119 Pughanalys för chassi 119(127)

120 Pughanalys av handtagen 120(127)

121 Bilaga 14 FMEA 121(127)

122 Bilaga 15 Fästen bilder Fäste nummer 1 kommer hålla fast videokameran, detta sker genom att skruva bort halva delen av den cirkulära formen sedan sätter man främre ändan av kameran på den andra cirkulära halvan, därefter skruvar man tillbaka den andra halvan. Fäste nummer två har ett runt hål där den bakre ändan av videokameran kommer att sitta. Detta sker genom att skruva bort halva delen av den runda formen och sedan sätter man bakre ändan av kameran på den andra halvan, därefter skruvar man tillbaka halvan. Båda fästena kommer att fästas i basenheten för att hålla ihop kamerorna och basenheten Värmekameran behöver bara ett fäste för att kameran har tre gängade hål på båda sidorna som kommer att hålla kameran på plats. Detta sker genom att man skruvar fast kameran via hålen som finns på fästet. 122(127)

123 Bilaga 16 Laserskannern och IMU ritningar Laserskanner 1. IMU 123(127)

124 Värmekamera och videokamera ritningar Värmekamera 2. Videokameran Videokamera 124(127)