In the field of mechatronics, different types of robotic arms are used for various applications. Control of robotic arms from a distance is required in certain situations, such as hazardous environments. The purpose of this thesis was to investigate the feasibility, speed, and accuracy of the movement of a robotic arm following the movement of one handheld Inertial Measuring Unit (IMU). The assessment of accuracy was determined through experiments with pre-established movements and examined responses from the arm. The robot arm has four degrees of freedom and is controlled by integrating and filtering the IMU data to obtain the linear position, and inverse kinematics are used to obtain the arm joint angles required to reach the position. The robotic arm was constructed using Solid Edge 3D CAD, 3D printed in PLA plastic. After construction electronic components were connected and assembled. The programs were implemented in MATLAB, and the data was processed and transferred through the Arduino Integrated Development Environment (IDE). The results indicate that the robotic arm demonstrates good capability in executing given coordinates. The accuracy of the IMU-based position tracking is inconsistent and not suitable for all applications. The system's total speed for reading and executing movements is found to be satisfactory, but improvements in precision are necessary for more demanding implementations. The primary causes of errors in the system are attributed to the precision of the measuring device, manufacturing deviations, and limitations in the IMU calculation. This study contributes to the understanding of linear position tracking using inertial sensors, filtering techniques, and communication between microcontrollers, providing insights for future research and development in the field. / Inom området mekatronik används olika typer av robotarmar för olika tillämpningar. Kontroll av robotarmar på avstånd krävs i situationer som farliga miljöer. Syftet med denna avhandling var att undersöka genomförbarhet, hastighet och rörelseprecision hos en robotarm som följer rörelsen av en handhållen tröghetsmätningsenhet (IMU). Bedömningen av noggrannheten fastställdes genom experiment med förutbestämda rörelser och undersökta svar från armen. Robotarmen har fyra frihetsgrader och styrs genom att integrera och filtrera IMU-data för att erhålla den linjära positionen, och inverskinematik används för att erhålla de nödvändiga armledsvinklarna för att nå positionen. Robotarmen konstruerades med hjälp av Solid Edge 3D CAD, 3D-utskrivet i PLA-plast och elektroniska komponenter monterades. Programmen implementerades i MATLAB och data bearbetades och överfördes via Arduino Integrated Development Environment. Resultaten visar att robotarmen har god förmåga att utföra givna koordinater, men noggrannheten i IMU-baserad positionsspårning är inkonsekvent och inte lämplig för alla tillämpningar. Systemets totala hastighet för att läsa av och utföra rörelser anses vara tillfredsställande, men förbättringar av precisionen är nödvändiga för mer krävande implementeringar. De främsta orsakerna till fel i systemet tillskrivs precisionen hos mätinstrumentet, tillverkningsavvikelser och begränsningar i IMU-beräkningen. Denna studie bidrar till förståelsen av linjär positionsspårning med tröghetssensorer, filtreringstekniker och kommunikation mellan mikrokontroller, vilket ger insikter för framtida forskning och utveckling inom området.

Denna rapport behandlar konstruktionen av en sensorbaserad skosula. Skosulan designades med en mängd trycksensorer som sedan visualiseras på en mobilapplikation. Mobilapplikationen anslöts till sulan via Bluetooth. Det är vanligt att majoriteten av små barn går på tå. Ifall barnet inte slutar gå på tå efter barnet fyllt 2–3 år bör man kontakta läkare. Det finns olika teorier angående vilken typ av behandling som är bäst för barnen. I dagsläget finns det ingen bra lösning för att följa upp behandlingarna på barnen. Prototypen är designad för att uppfylla de krav som behövs för att ge en bra bedömning ifall behandlingen som barnet fått förbättrat barnets belastning på foten. Rapporten går även in på andra användningsområden som sulan skulle kunna användas inom. Slutsatsen i rapporten är att utveckling av produkten är möjlig men kräver mer forskning inom området samt vidareutveckling av prototypen. Prototypen är i för tidigt stadie för att utföra riktiga tester på en försöksgrupp. För att validera sensorernas precision bör lämpliga testfall utvecklas. / This report goes through the development of a sensor-based insole. The insole was designed with multiple pressure sensors which are then visualized on a mobile application. The mobile application was connected to the insole via Bluetooth. It is common for toddlers to prefer toe walking. If the child does not stop toe walking after the age of 2-3 years, you should contact a doctor. There are different kinds of treatment for these children. Today there isn’t a good solution to evaluate the children post treatment. The prototype is designed to meet the requirements needed to give a good assessment of whether the child has improved or not. The report also addresses other use cases for the insole. The conclusion on the report is that development of the product is possible but requires more research in the field as well as further development of the prototype. The prototype is in a too early stage to perform true tests on a trial group. To validate the sensor's precision, appropriate test cases should be developed.

Electronic photoelectric barriers are established devices to time subjects in experiments or athletes in sports. The systems are reliable and precise, but also expensive. We propose a novel, affordable photoelectric barrier system based on consumer grade camera hardware and show how to build such a system with common electronic components and a smartphone. In two experiments with track and field athletes, we show that our novel system has similar accuracy than a professional photoelectric barrier system, but for a fraction of the costs.:1. Introduction 1.1 Motivation 1.2 Commercial Photoelectric Barriers 1.3 Image-based Change Detection 1.4 Existing Camera-based Systems 2. Novel Photoelectric Virtual Barriers System 2.1 Virtual Image-based Photoelectric Barriers 2.2 Mobile Image-based Photoelectric Virtual Barrier System 3. Experiments 4. Conclusion & Future Work

On a scorching summer day in 2015, a campus maintenance worker was observed emptying a trash bin. Upon closer observation, it was noted that the bin was not full; in fact, it was less than one third full. There were other bins that were full and needed to be emptied urgently. It was confusing and problematic to see that bins that needed more attention were not prioritized. After extended research, it was found that maintenance operates on daily routes to pick up trash at designated times, regardless of the level of trash in the bins. Therefore, to tackle this issue, the author decided to use the Internet of Things (IoT) to develop a prototype that will optimize trash collection and reduce costs of waste management and pollution; this device is named the Eco-Smart Can.

This thesis project covers the development of a cross country skiing robot, with the purpose of being used as an instrument for measuring gliding properties of skis. The robot used in total 4 servomotors to control the motion of right and left arms with poles attached. A general movement pattern generator was developed to construct patterns that resemble the one of a human hand during poling. The final robot is able to generate a poling motion resulting in a forward propulsion, but further development to the design has to be made to use the robot for its intended purpose.

The Internet of Things (IoT) is a concept where sensors combined with microcontrollers enhance our everyday life. In the year 2050, there will be around 30 billion connected IoT systems, for developing this large amount of systems and maintaining them there will be a need to use over-the-air updates (OTA). With the increasing growth of IoT systems, there will also rise more OTA update solutions as tools for maintaining and enhancing IoT systems. In this bachelor's degree project, evaluations and comparisons of different OTA update techniques supporting microcontrollers of the type ESP32 are done by using controlled experiments. This study focuses on testing the update procedure with experiments that test OTA update deployment time and update rollback functionality.

I detta examensarbete utreddes huruvida elektriska tester av styrenheter för tunga fordon kan automatiseras på befintliga testmiljöer. Arbetet utfördes på uppdrag av Scania CV AB för arbetsgruppen Electronic Hardware som utför tester vid utveckling och verifiering av krav på styrenheter. Genom en automatiserad testprocess kan testarbetet effektiviseras och kvaliteten höjas. Testarbetet sker på testriggar som innehåller fullskalig hårdvara från lastbilar för att kunna emulera styrenhetens autentiska arbetsmiljö. För att komma fram till ett testsystem som kunde leva upp till de krav och behov som formulerats inom kravprocessen i arbetet användes utvecklingsmodeller. Utvärderingsmatriser användes för att välja den mjuk- och hårdvara som skulle vara mest lämplig för det automatiserade testsystemet utifrån kraven. Resultatet visade att testsystemet skulle bestå av en testprogramvara som körs på en vanlig persondator och ett inbyggt system med elektroniska komponenter för att kunna utföra de elektriska testerna. För att demonstrera testsystemets möjligheter i ett helhetstest konstruerades en prototyp som har funktionalitet att utföra ett testfall som kan dra stor nytta av att automatiseras, nämligen att testa omslagsnivåer för en digital ingång. Prototypen baserades på ett mikrokontrollerkort från Arduino och ett kretskort konstruerades till detta för att kunna utföra elektriska tester med högre spänningsnivåer som krävs för styrenheter på Scaniafordon. För att utforma testfall och hantera testprocessen valdes LabVIEW, en programvara där tester designas med ett grafiskt programmeringsspråk. Testresultaten för prototyptestsystemet visade att verifieringen av kraven för omslagsnivåer förenklas radikalt vid ett automatiserat förfarande, eftersom testtiden kunde minskas drastiskt, i synnerhet vid ett repetitivt förfarande. / This thesis work intends to study the possibilities to automate electrical testing of electronic control units in an existing test environment. The work was executed on behalf of Scania CV AB for the department Electronic Hardware, who run tests in development and verification of requirements for electronic control units. By using an automated testing system, the testing process could be made more effective and raise the quality. The testing work is done on test rigs which are equipped with full-scale hardware from real trucks to emulate the working environment the electronic control unit operates into. Development models were used to be able to create a testing system which could meet the requirements that were defined during the requirement engineering process. Evaluation matrices were used to choose the soft- and hardware that could be considered the most appropriate for the automated testing system according to the requirements. The result shown that the testing system should consist of a testing software that runs on an ordinary computer and an embedded system equipped with electronic components to enable the testing system for electrical tests. To demonstrate the possibilities of the whole testing system a prototype was manufactured which was designed to execute a test case that could greatly benefit from the advantages that comes with automation. It was a test case set out to measure voltage levels when switching in a digital input. The prototype was based on a microcontroller card from Arduino and was joined by a printed circuit board to be able to run electrical tests with the higher voltage levels that were demanded by electronic control units. To design test cases and manage the test process, LabVIEW was chosen, a software in which tests are designed in a graphical programming language. Test results for the prototype test system showed that verification of the requirements for voltage levels when switching was radically simplified by an automated procedure, as the test time could be drastically reduced, particularly in a repetitive procedure.

As the Internet of Things (IoT) is revolutionising and digitalising industry and the need for remote connectivity is increasing, there is an opportunity for new solutions for remotely controlled industrial equipment. One possible way of controlling industrial robot arms is by using a universal model arm input device of a different scale. The question this can lead to is, how a wireless IoT solution for a model-controlled robot arm can perform. This thesis realises this concept with a working demonstrator consisting of a model arm and a robot arm, connected through a third party IoT service. Tests, measuring the precision of the replicated motion and the time delay are used to evaluate the performance. The results lead to the conclusion, that the envisioned concept has merit, but is restricted by limitations such as the transmission interval of the used IoT service. Further, the conclusions and accomplishments of this thesis could serve as a basis for additional research on this method of remotely controlling industrial equipment. / Sakernas internet (IoT) revolutionerar och digitaliserar industrin, samtidigt som behovet av fjärranslutning ökar. Detta öppnar möjligheter till nya lösningar för fjärrstyrd industriell utrustning. Ett sätt att styra industrirobotar är att använda en universell modellarm i annan skala än robotarmen. Detta leder till frågan hur en trådlös IoT-lösning för en modellstyrd robotarm kan fungera. I detta projekt förverkligas konceptet med hjälp av en prototyp som består av en modellarm och en robotarm. Dessa är anslutna via en IoT-tjänst från en tredje part. Prestandan och precisionen av den återskapade rörelsen och tidsfördröjningen utvärderas genom tester. Slutsatsen dras att konceptet har fördelar, men begränsas av bland annat överföringsintervallet på grund av den valda IoT-tjänsten. Slutsatserna och resultaten från projektet skulle kunna användas för ytterligare forskning kring denna metod av fjärrstyrning.

Relays and fuses are used in a multitude of applications to deliver and control current to its consumers. To improve the controllability of both the fuse and relay function, they can be moved to software. This will not only increase the number of available features but can also give live feedback of the systems current state. For an electronic fuse to work the software needs to be able to measure the amount of current flowing through the circuit. For this a voltage drop can be measured across a series resistor. This can be implemented in several ways and will because of this utilize the resources of the controlling microcontroller differently. This thesis focuses on the software implementation of two current measuring circuits and will characterize the behavior of these in terms of making it simple to compare their advantages and disadvantages. Any hardware related aspect found to have an impact on the result will be taken into account as well. Two implementations, using two different integrated circuits, are tested against each other. MAX4172 is fully analog while the INA226 is half digital. A shorter study of current sensing in general is made but the foundation of the study is the datasheets and characteristics of the components chosen. In this thesis, both the hardware and the software is designed and built which end with gathering data in two different electronic fuse scenarios. The thesis concludes that the two implementations as electronic fuse is at least a factor of 10 faster than the traditional breaking fuse. It also concludes that both implementations have their advantages and either may be the right solution depending on the intended end application. The fully analog solution is generally faster but is more susceptible to external noise and bad hardware design whereas the half digital is slower but more forgiving and thus shows of more precise measurements out of the box. / Relä och säkringar används i flera olika applikationer för att leverera och kontrollera strömmen till förbrukaren. Genom att förflytta denna uppgift till mjukvara kan detta förbättras genom att ge utökad funktionalitet samt realtidsövervakning av systemet. För att en mjukvara ska kunna kontrollera strömmen i en krets måste denna kunna mätas. Detta kan göras genom att mäta spänningsfallet över ett motstånd kopplat i serie med förbrukaren. Hur man väljer att implementera denna metod avgör vilka kravs som ställs på den kontrollerande mikrokontrollern. Denna studie kommer fokusera på mjukvaruimplementationen av två olika kretsar för strömmätning och har för avsikt att karakterisera dessa för att skapa en tydlig jämförelse av dess för- och nackdelar. De aspekter av hårdvaruimplementationen som påverkar detta resultat kommer också diskuteras. Två implementationer, bestående av två olika integrerade kretsar, ställs mot varandra. MAX4172 är en helt analog lösning medans INA226 är delvis digital. En kortare studie av strömmätning kommer utföras men grunden av denna studie består i huvudsak av datablad och karakteristik av de utvalda komponenterna. Både mjukvara och hårdvara är utvecklad och tillverkad för att kunna utföra test och inhämta den data som krävs för analysen. Studien visar att båda lösningar är åtminstone en faktor 10 snabbare än en traditionell säkring. Den visar också att en lösning inte är bättre än den andra i alla aspekter. Båda implementationerna kan vara den rätta lösningen beroende på de krav den tilltänkta produkten har. Den helt analoga lösningen är generellt snabbare men lider av en större känslighet mot störningar vilket ställer högre krav på hårdvarudesignen. Den delvis digitala lösningen är långsammare men betydligt mer förlåtande i dess implementation och har också större noggrannhet som resultat.

No description available.