This bachelor thesis aims to present an overview of the performed steps to construct and program a prototype of a mechanical mirror. The idea of a mechanical mirror is that a camera captures an image that is translated into pixels of different brightness values. The brightness values are later displayed by metal plates, acting as pixels, rotated to different angles to reflect a corresponding light from a lamp. The pixels together shape grayscale images based on the frames captured by the camera. A prototype was constructed successfully. Tests showed that its purpose to move according to the captured image was fulfilled although adjustments could be made for the light to reach all the pixels to a greater extent. The angle span for the pixels turned out to be between 32°and 44°, which proved sufficient for their purpose. The reason for a difference in angle spans between the pixels was due to minor construction errors and was not an issue of functionality for the mirror. The refresh rate of the mirror, which could be described as the frequency at which the pixels rotate and shape an image, was set to 25 frames per second. This allowed the mirror to mimic movements in front of it without much delay while not exceeding the frame rate of the camera, which capture at a frame rate of 30 frames per second. The camera was therefore the vital limitation for the refresh rate of the mirror. / Detta kanidatexamensarbete har syftet att presentera en översikt av de steg som genomfördes för att konstruera och programmera en prototyp av en mekanisk spegel. Idén med en mekanisk spegel är att en kamera läser in en bild som sedan är översatt till pixlar med olika värden på ljusstyrka. Dessa ljusstyrkor visas sedan av metallplattor, vilka agerar som pixlar, som roterar till olika vinklar för att reflektera motsvarande ljus från en lampa. Pixlarna formar tillsammans gråskalebilder baserat på de bilder som kameran läser in. En prototyp konstruerades framgångsrikt. Test visade att dess syfte att röra sig i enlighet med den inlästa bilden uppfylldes, dock finns plats för justeringar för att ljuset från lampan ska nå pixlarna i större utsträckning. Pixlarnas vinkelomfång visade sig bli mellan 32°och 44°, vilket konstaterades vara tillräckligt för deras syfte. Skillnaden i vinkelomfång mellan pixlarna berodde på mindre konstruktionsfel och påverkade inte spegelns funktionalitet. Spegelns uppdateringsfrekvens, vilket kan beskrivas som frekvensen med vilken pixlarna roterar och formar en bild, sattes till 25 bilder per sekund. Detta tillät spegeln att härma rörelser framför den utan stor fördröjning utan att överstiga kamerans bildhastighet, som läser in med en bildhastighet på 30 bilder per sekund. Kameran var således den begränsade faktorn för pixlarnas uppdateringsfrekvens.

This bachelor’s thesis aimed to create a self balancing monowheel, a vehicle type consisting of one wheel, using a PID controller. The wheel is equipped with an accelerometer to gather data about the tilt of the construction, which is then filtered using a Kalman filter. A DC motor is propelling the monowheel forward whereas a stepper motor with a battery pack attached will actively balance the wheel with the help of a PID-controller. This method of balancing had limited success allowing the vehicle to travel for up to 7 seconds before falling over, compared with up to 4 seconds with no balancing implemented. / Detta kandidatexamensarbete har målet att skapa ett självbalanserandehjul med hjälp av en PID kontroller tillsammans med en accelerometer vars utsignal filtreras med ett kalman filter. En DC motor driver hjulet frammåt medan en stepper motor med ett batteripack fastsattär den rörliga vikten som balanserar konstruktionen. PID metoden lyckades balansera upp till 7 sekunder vilket är en marginell ökning jämfört med upp till 4 sekunder helt utan aktiv balansering.

Pitcher is a prototype which makes it easier for inexperienced guitar players to tune their guitars without any prior knowledge required. This thesis will explore how the construction varies between the usage of DC and a stepper motor, how reliable the tuner is and how long it takes to tune the guitar. The tuner will capture sound with a microphone and calculate the current frequency of the string with YIN autocorrelation. Based on the frequency a control system regulator is used to determine the speed and direction of a motor which turns the tuning peg, this is repeated until the string is in tune. 30 tests were conducted from different starting frequencies, and the time it took for the tuner to find the right pitch and the string’s corresponding frequency was measured. Some of the measurements were a couple of Hz off pitch, and only about half of the frequencies measured belonged to the interval where there is no noticeable dierence of the pitch, therefore the tuner could not be considered reliable. The time it takes to tune the guitar is dependent on how far off pitch the string is andthe dierence in time does not depend linearly with the starting frequency, it increases faster the further off pitch the string is.The tuner is portable and to apply the tuner to the guitar it is held and placed on the tuning peg with one hand as the other hand is plucking the string. / Den automatiska gitarrstämmaren, Pitcher, är en prototyp som möjliggör för oerfarna gitarranvändare utan förkunskaper att stämma en gitarr. Den här avhandlingen kommer att undersöka hur konstruktionen skiljer sig åt vidanvändning utav en stegmotor respektive en likströmsmotor, hur lång tid det tar att stämma gitarren samt hur tillförlitligprototypen är. Stämmaren avläser ljudsignaler med en mikrofon och beräknar sedan frekvensen av strängen med hjälp av YIN autokorrelation. Den beräknade frekvensen behandlas i en regulator som avgör vilken hastighet och i vilken riktningmotorn ska rotera stämskruven. Detta repeteras tills korrekt frekvens erhålls. 30 test gjordes då gitarren stämdes från olika startfrekvenser där tiden att stämma strängen respektive dess frekvens mättes. Några mätningar hade en frekvens som avvek flera Hz från korrekt frekvens, och cirka hälften av frekvenserna från alla mätningar tillhörde frekvensintervallet där ingen skillnad kan höras på tonen, därför kan gitarrstämmaren ej anses vara tillförlitlig. Tidendet tar att stämma en sträng är beroende på hur ostämd den är och skillnaden i tid beror inte linjärt av startfrekvens, utan den ökar snabbare desto mer ostämd gitarren är. Stämmaren är portabel och för att applicera den på gitarren placeras munstycket på stämskruven medan den andra handen slår an strängen.

An attempt was made to construct an ABS system that would both lock the wheel and release the brakes. The system would be mounted on a bicycle with v-brakes. It would then be tested if it could decrease the braking distance and if the system would respond fast enough. A literature study was made to learn what was needed for such a project. After many attempts of using re-purposed components an ABS system would eventually be built with a new stepper motor, and it was strong enough to lock the back wheels. Unfortunately the system could not be as thoroughly tested as expected, where only the reaction time of the system could be tested and not the braking distance due to a motor driver failure prior to the tests taking place. Due to shipping times and our budget and time constraints, further testing could not be done. / Ett försök att bygga ett ABS system som både låser hjulet samt släpper på bromsen gjordes. Systemet skulle kunna monteras på en cykel med fälgbromsar. Systemet skulle testas genom att mäta skillnaden i bromssträcka samt om reaktionstiden var snabb nog. En litteraturstudie gjordes för att få tillräcklig kunskap om vad som krävdes för ett sådant projekt. Efter många försök med att använda olika återanvända komponenter kunde ett ABS system till slut konstrueras med hjälp av en ny stegmotor, som var stark nog för att låsa bakhjulet. Tyvärr kunde bara systemets reaktionstid testas och inte bromssträckans förändring. Detta berodde på en motordrivare slutade fungera. På grund av frakttider och en fast budget samt en tidsbegränsning, kunde inte ytterligare tester genomföras.

This bachelor thesis in Mechatronics account for the process of constructing an automatic guitar tuner by means of a piezo-electric sensor, a stepper motor and Arduinobased control. The E4 - string on an acoustic guitar was used as a proxy for tuning any other possible guitar string. The accuracy and tuning-speed of the construction was examined through physical experimentation. Accuracy was measured in terms of the average distance from a piezo calibrated frequency value. The tuning-speed was appraisedby counting the number of times a guitar string had to be plucked before the motor stopped within an acceptable tuning interval. The automatic guitar tuner were able to reliably get the E4 - string in tune by plucking it once within an interval of ±2 Hz and +3.8 cents and −5.1 cents from the theoretical value. The average error was −3.4 cents from the targeted value. / I följande kandidatexamensarbete kontrueras en automatisk gitarrstämmare med hjälp av en piezosensor, en stegmotor och en Arduino-mikrokontroller. E4-strängen på en akustisk gitarr användes som substitut för hur stämningsproceduren skulle kunna fungera för vilken annan gitarrsträng som helst. Noggrannheten samt stämningshastigheten undersöktes genom experiment. Genomsnittet av frekvensskillnaderna mellan de piezo-kalibrerade avläsningsvärdena och E4-strängens värden definierade måttet på noggrannhet. Hastigheten på strängstämningen beräknades i form av hur många gånger en sträng behövdes slås an innan strängen var inom ett godkänt intervall. Den automatiska gitarrstämmaren visade sig pålitiligt kunna stämma E4-strängen på ett försök inom ett noggrannhetsintervall på ±2Hz från det teoretiska värdet. Stämmaren kunde stämma inom +3.4 cents och−5.1 cents samt var var i genomsnitt −3.4 cents i från det teoretiska värdet.

The Card Dealer is a machine designed to replace the dealer role in card games. The dealer is either a person hired to only deal the cards, usually found in casinos, or one of the players participating in the game. The Card Dealer will allow the players to fully concentrate on the game instead of having to deal cards. In this thesis it is explored how to build a machine that is able to shuffle a deck of cards to a satisfying degree of randomness, and then deal a correct amount of cards to the correct amount of players. This is achieved through the use of three motors. One motor shuffling the deck, another rotating the whole machine around the z-axis and a third ejecting a single card to the player. / The Card Dealer är en maskin designad för att ersätta rollen som givare inom kortspel. Givaren är antingen en person anlitad för att endast dela kort, vanligen i kasinon, eller så är det en av de medverkande spelarna som delar. The Card Dealer tillåter alla spelare att koncentrera sig på spelet utan att behöva dela kort. I den här avhandlingen undersöks det hur man ska gå till väga för att bygga en maskin som kan blanda en kortlek till en tillfredsställande grad av slumpmässighet, och att sen dela ut korrekt mängd kort till korrekt mängd spelare. Det uppnås genom användning av tre motorer. En motor blandar leken, en som roterar hela anordningen runt z-axeln, och en tredje som kastar ut ett kort till spelaren.

Robot manipulators are commonly used in today's industrial applications. In this report a 3D-printed anthropomorphic robot arm with three degrees of freedom was constructed. The robot arm operates with the use of a microcontroller and servomotors. Through utilizing the Denavit-Hartenberg method and inverse kinematics the robot’s end effector is able to reach a specified point in space. This report has found that the accuracy of the constructed robotic manipulator reaching a specific coordinate depends on the distance of the end effector from its base. The relative error of the constructed robot’s positioning falls within 1.3- 6.9%, with a 99% confidence. / Robotmanipulatorer är idag vanligt förekommande i industriella applikationer. I denna rapport konstrueras en 3D-printad antropomorf robotarm med tre frihetsgrader. Robotarmen styrs med hjälp av en mikrokontroller och servomotorer. Baserat på DenavitHartenberg metoden och inverskinematik kan robotens ändpunkt ta sig till en specificerad punkt i rummet. Vidare har rapporten funnit att den konstruerade robotens exakthet beror på avståndet emellan robotens manipulator och dess bas. Det relativa felet av robotens positionering ligger inom intervallet 1.3-6.9% med en 99% konfidens.

We often check our virtual mailbox several times a day but often forget to check our actual mailbox. This project aims to create a smart mailbox. This is defined as a mailbox that can notify the recipient that mail has been delivered and give access to the right person. The notification process is done by a barcode-scanner that scans incoming letters and identifies the recipient. An e-mail is then sent to them, notifying that a letter has arrived. A study on different types of barcodes has been done with the conclusion that Code-128 was the most appropriate to use for this project. The scanning accuracy of the mailbox was tested and it was found that a familiar user can correctly scan a letter in 90% of attempts. Giving access to the right person was done with radio frequency identification (RFID), using an RFID reader and RFID tags. The mailbox was programmed in such a way that scanning the authorized tag gave access to the contents of the box by unlocking and opening the lid. The final product is a proof of concept of a smart mailbox. Its purpose is to visualise and test our theories. The project also aims to prove the benefits of implementing more information into the standards of IMB (Intelligent mail barcode) / Vi kollar ofta våran virtuella brevlåda flera gånger om dagen men glömmer ofta att kolla vår faktiska brevlåda hemma. Målet med det här projektet är att skapa en smart brevlåda. Denna definieras som en brevlåda som kan meddela mottagaren att ett brev har kommit och öppnas åt rätt person. Meddelande-processen sker genom att en streckkodsläsare skannar inkommande brev och identifierar mottagaren. Sedan skickas ett e-postmeddelande till dem, som meddelar att ett brev anlänt. En undersökning av olika typer av streckkoder har genomförts med slutsatsen att Code128 var den mest lämpliga att använda för detta projekt. Skanningsnoggrannheten av brevlådan testades och visade att en användare bekant med konceptet kunde skanna ett brev korrekt 90% av försöken. Att ge åtkomst till rätt person gjordes med Radio frequency identification (RFID), genom att använda en RFID-läsare och RFID-brickor. Brevlådan programmerades på det sättet att skannandet av den auktoriserade brickan gav tillgång till innehållet av lådan genom att låsa upp och öppna locket. Den slutgiltiga produkten är ett koncepttest av en smart brevlåda. Dess syfte är att visualisera och testa våra teorier. Det här projektet ämnar också att bevisa fördelarna med att implementera mer information i standarden för IMB (Intelligent mail barcode)

Claw machines have been around for about a century spreading joy and entertainment to people of all ages. They are usually seen in amusement parks and malls. In this Bachelors Thesis, one version of a claw machine will be constructed. Different constructing solutions and motors will be discussed for an easy and optimal claw machine that meet all the requirements given in the project. This report is divided into four parts, consisting of introduction, theory, construction of the machine and results. The first part is an introduction where some background information and delimitations of the project are presented. The second part of the report deals with the theory behind various selectable motors for this project as well as solutions for the design itself. The third part of the dissertation gives a detailed overview of how this particular Claw Machine was designed. Selection of materials, motors and how everything is connected and how the various parts harmonize with each other are also presented in this part. In the fourth and final part, the results are presented and a discussion of future improvements is provided. / Tivoliautomater har snart funnits i ett århundrade och har under flera årtionden varit en stor nöjesattraktion för såväl gammal som ung. De är vanligt förekommande i nöjesparker och köpcentrum.  I detta kandidatexamensarbete kommer en sådan tivoliautomat att konstrueras. Diskussioner kring olika motorer och konstruktionslösningar kommer att föras, för att slutligen uppnå en konstruktion som uppfyller de givna direktiven för projektet. Denna rapport är uppdelad i fyra delar, bestående av introduktion, teori, byggandet av maskinen och resultat. Första delen är en introduktion där grundläggande fakta samt avgränsningar för projektet presenteras. Andra delen av rapporten behandlar teorin bakom olika valbara motorer för detta projekt samt lösningar för själva konstruktionen. I avhandlingens tredje del ges en detaljerad genomgång av hur just denna tivoliautomat konstruerats. Val av material, motorer samt hur allt är sammankopplat och hur de olika delarna harmoniserar med varandra presenteras även i denna del. I den fjärde och sista delen presenteras resultatet och en diskussion kring framtida förbättringar tillhandahålls.

QCM sensor is a response to a kind of broad spectrum, high sensitivity, and simple structure, low-cost detection device, and particularly its quality as a type of gas sensor is widely used. With the successful oscillation in liquid phase, QCM sensor has been involved in the application analytical chemistry, surface chemistry, biochemistry and environmental monitoring side and many other scientific fields. With sensitive surface film as the sensitive element, AT-cut quartz crystal as energy transducer components by changes of the relationship between mass of surface film and frequency of QCM sensor transduces signals of mass or concentration into output frequency signal of sensor, thus achieve changes of mass or concentration detection. This paper mainly states how to design a low-cost QCM system platform with Arduino microcontroller board based on QCM sensor specific properties. For the oscillator circuit selection and differential frequency circuit design, the shield board has properly matched Arduino Mega2560, then by programming code to make Arduino acquire frequency of QCM sensor in real-time. Meanwhile, the interface and data store are corresponding convenient for real- time observing and data post-processing. By the tests of anhydrous ethanol evaporation, QCM system platform was calibrated and Sauerbrey equation verification. Moreover, this paper studies that photocatalytic degradation processing of Rhodamine B (RB) and methyl orange solution at the Surface of nanocrystalline TiO2 by QCM sensor.