Prototyping 03/10: eerste mechanisme (op en neer beweging)

Om de stoeltjes op en neer te laten bewegen werd gedacht om een mechanisme te gebruiken dat een rotatiebeweging omzet in een lineaire beweging zoals te zien is op bovenstaande figuur. Het mechanisme heeft 3 belangrijke onderdelen: een roterende schijf (vermoedelijk een tandwiel), een as die heen en weer schuift in een sleuf en een verbindingsstang die de delen samenvoegt. Als de schijf 180 graden verdraait (stap 1 tem 4), duwt de verbindingsas de as naar boven in de sleuf. Als de schijf nog eens 180 graden verder draait (stap 5 tem 6), beweegt de as terug naar beneden.

In stap 1 tem 4 wordt potentiële energie opgebouwd, de stoeltjes gaan naar omhoog. De stoeltjes bereiken hun maximale potentiële energie op de top, vlak voor ze naar beneden bewegen. Eenmaal de stoeltjes terug beneden zijn (stap 6), is alle potentiële energie omgezet in kinetische energie. Voor de ouder zal het lastig zijn om de stoeltjes steeds naar omhoog te duwen en ze tegen te houden eenmaal ze naar beneden bewegen. Daarom zouden we het mechanisme willen beveiligen met een veer onderaan in de sleuf zodat enerzijds de stoeltjes worden afgeremd wanneer ze naar beneden bewegen  (de veer wordt dan ingedrukt) en anderzijds dat  de ouder geholpen wordt om de stoeltjes terug omhoog te krijgen (door de energie in de veer). Daarbij is het belangrijk dat bij de startpositie, de verbindingsas aan de linkerkant van de schijf zit (zoals in stap 2). De veer zal de ouder in dit geval een beetje helpen om de stoeltjes naar boven te laten bewegen. Indien de verbindingsas aan de rechterkant van de schijf zit (zoals in stap 6), moet de ouder de veer eerst nog indrukken.

Voordat we begonnen met het maken van dit prototype dachten we eerst eens kritisch na. We onderzochten meerdere mogelijkheden om onze beweging van een rotatie naar een translatie over te brengen. We schetsten ideeën en bespraken deze. Toen we besloten voor deze manier (zie figuur hieronder) toe te passen bekeken we eerst welke materialen en constructie we hiervoor zouden gebruiken.
Het prototype bestaat uiteindelijk uit karton en enkele K'nex onderdelen. We kozen voor K'nex omdat deze makkelijke verbindingsmogelijkheden geeft en eenvoudig te gebruiken is. We kozen voor karton omdat dit een goedkoop en makkelijk te bewerken materiaal is.