RoboRally is a board game where the goal is to drive a smallrobot from a start position to a goal across a dynamic boardwith different types of obstacles. The robots in this gamearen’t real robots, they are small plastic figures which aremoved by hand during the game. Our vision is to researcha solution for implementing the game with real robots. Inorder to do this, precise positioning is key. The purposeof this project was therefore to create a local positioningsystem that allows a robot to find its position in a definedspace and change it on a user command with good precision.The built positioning system is based on the time offlight technique using infrared light and ultrasound. Thesystem uses two transmitters and one receiver to calculatetwo planar distances which can be converted to a coordinatewithin the board.To assess the system performance in a RoboRally applicationa small robot was built and multiple tests conducted.The first result was that a one-dimensional distancecalculation using the time of flight technique achieveda mean error of 3,2 mm for distances shorter than 1 m. Thenext result was that the positioning system achieved a 90x 70 cm rectangle field of view with an accuracy between1 and 6 cm within this area. The last result was that therobot was able to move a specified distance with a precisionof ± 1 mm and then verify its position successfully at a rateof 97 %.The final conclusion of the project is that the positioningsystem is accurate enough for a RoboRally applicationbut needs improvements on its field of view. / RoboRally är ett brädspel som går ut på att köra en robot från en startpunkt till ett mål över en dynamisk spelplan med olika typer av hinder. Robotarna i detta spel är inte riktiga robotar, det är små figurer av plast som flyttas för hand under spelets gång. Vårt mål är att undersöka en lösning för att implementera spelet med riktiga robotar. För att lyckas med detta så är det viktigt med noggrann positionering. Syftet med detta projekt var att skapa ett positioneringssystem som gör att en robot kan hitta sin egen position inom en yta och ändra den på kommando med god precision. Positioneringssystemet som tagits fram är baserat på time of flight teknik med hjälp av infrarött ljus och ultraljud. Systemet använder två sändare och en mottagare för att räkna ut två avstånd som sedan kan omvandlas till en koordinat på spelplanen. För att bedömma systemets prestanda i RoboRally sammanhang så har en liten robot byggts och flera tester utförts. Det första resultatet är att en endimensionell avståndsberäkning med time of flight tekniken kunde uppnå ett medelfel på 3,2 mm för avstånd kortare än 1 m. Nästa resultat var att positionssystemet uppnådde ett 90 x 70 cm rektangulärt synfält med en noggrannhet mellan 1 och 6 cm inom detta område. Det sista resultatet var att roboten kan förflytta sig en bestämd sträcka med en noggrannhet på ± 1 mm och sedan verifiera sin position korrekt 97 % avförsöken. Projektets slutsats är att positionssystemet har tillräckligtbra noggrannhet för att kunna användas för RoboRally men att det behöver förbättrat synfält.

The purpose of this thesis is to look at the potential for interactive devices to enhance the story of future theme park attractions. The most common interactive theme park rides are about game-based interaction, competition, and scoring, rather than about story, character, and plot. Research into cognitive science, interactivity, narrative, immersion, user interface, theming and other fields of study illuminated some potentially useful guidelines for creating compelling experiences for park guests. In order to test some of these ideas, an interactive device was constructed and tested with study subjects. Each study subject watched a video recording of an existing theme park ride while using the device, and then filled out a survey concerning their experience. The results revealed how subjects view character-driven interactive devices, how a device should be blended into a ride sequence, how subjects think interactivity and responsiveness should be structured in regards to themselves and the ride, and begins to hint at their motivations for using interactive devices.

CNC machines offer numerous advantages over conventional machining. It can be implemented in several ways and one such implementation is a drawing machine. In this bachelor thesis a voice controlled CNC plotter was designed, constructed and programmed. In order to create a better understanding of CNC and voice recognition, research questions were established and studied. The questions were mainly related to drawing speed as well as quality and accuracy of the voice recognition. The hardware of the plotter was mostly built out of 3D-printed parts as well as stepper motors, threaded rods and couplers for the movement system. The software of the plotter consisted of Arduino code, where instructions were written to make, for instance, the appropriate motor move. Tests were executed to gather data that later on were analysed. The analysis showed that the stepper motors and couplers had the greatest impact on the drawing speed as well as showing that the quality decreased when the speed increased. Furthermore the analysis showed that the voice recognition module achieved a high level of accuracy, however only when males spoke as it could not detect female voices. / CNC maskiner har flera fördelar jämfört med konventionella maskiner. De kan implementeras på en mängd olika sätt, exempelvis i en rit robot. I detta kandidatexamensarbete konstruerades och programmerades en röststyr dritrobot. För att erhålla en bättre uppfattning om CNC och röststyrning har två forskningsfrågor undersökts. Frågorna behandlar rithastighet, kvalite samt noggrannhet av röstigenkänningsmodulen. Hårdvaran består för det mesta av 3D-printade komponenter och gängade stänger som utgör rörelse systemet av roboten. Mjukvaran består endast av Arduino kod som innehåller instruktioner för exempelvis vilken motor som ska rotera. Flera experiment utfördes för att erhålla data som därefter analyserades. Analysen visade att stegmotorerna och axelkopplingarna hade störst påverkan på rithastigheten som i sin tur var en stor påverkande faktor för ritkvaliten. Ytterliggare analys visade att röstkortet hade hög noggrannhet men bara när en man talade då det inte kunde tolka kvinnliga röster.

The purpose of this project is to build a Pen Plotter machine and implement IoT control. The project aims to analyze the technical aspects that are affected by the implementation of IoT. The work in this project involves the construction of the electro-mechanical design and software used in the Pen Plotter. The project resulted in a working Pen Plotter prototype, which was controllable via IoT. The implementation of IoT made the construction of the Pen Plotter more complex and required additional components such as an SD card, Wi-Fi module and a second micro-controller. At the same time, the machine was easier to operate. The conclusion of the project is that while there are benefits of implementing IoT in terms of simplified control, it is hard to customize the functionality of the Pen Plotter. / Syftet med detta projekt är att designa och bygga en skrivmaskin som är styrbar via IoT. Projektets syfte är att undersöka vilka tekniska aspekter som påverkas av att implementera IoT. Projektet har involverat designen av skrivmaskinen och programmering av mjukvaran till mikrokontrollerna. Resultatet av projektet är en fungerande skrivmaskin prototyp som är kontrollerbar via IoT. Implementationen av IoT medför att flera extra komponenter behövs, blanda annat SD-kort, internetmodul och en extra mikrokontroller. Detta gör prototypen mer komplicerad att bygga. Slutsatsen av detta projekt är att IoT kontrollen har sina fördelar som exempelvis lättare användning, men funktionerna som IoT medför kan vara svåra att modidifiera.

Automatic parking systems are intended to save a lot ofspace and create a more favourable parking experience. In this thesis the main goal was to create a functional and user-friendly rotary parking system. The system consistsof a framework, DC-motor, driveline, ultrasonic distance sensor and platforms. Most of the construction consists of plastic, the remaining parts are made of metal. The system was evaluated using two experiments, one that measured the speed of the system and the other one measuring the level of accuracy. After the first experiment, it was concluded that the system works well for the corresponding speed. The second experiment showed that improvements of the accuracy can be made. / Automatiska parkeringssystem är avsedda att spara utrymme och skapa en bättre parkeringsupplevelse. I denna avhandling var huvudmålet att skapa ett funktionellt och användarvänligt roterande parkeringssystem. Systemet består av ett ramverk, likströmsmotor, drivlina, ultraljudssensor och plattformar. Majoriteten av konstruktionen består av plast, de återstående delarna är gjorda av metall. Systemet utvärderades med hjälp av två experiment, ett som mätte systemets hastighet och ett annat som mätte noggrannheten. Efter det första experimentet drogs slutsatsen att systemet fungerar bra för motsvarande hastighet. Det andra experimentet visade att förbättringar av noggrannheten kan göras.

As new challenges presents themselves continuously in today’s society the need for autonomous driving solutions is ever growing and with it: the need for creative solutions. This thesis investigates the pneumatic solution to making a car jump. The analysis of theoretical and testing results have demonstrated a correlation between the weight of the car and height of the jump. With the selected configuration it has been proven unattainable to make the car jump. Further research should look into the optimization of the pneumatic system, specifically the mass flow rate throughout the whole system. / I dagens samhälle presenteras nya utmaningar dagligen och behovet av autonoma lösningar i fordon ökar ständigt. I takt med det ökar behovet av kreativa lösningar. Detta examensarbete undersöker pneumatiska lösningen bakom att få en bil att hoppa. Analysen av teoritiska och experimentiella resultat visar en korrelation mellan bilens vikt och den möjliga hopphöjden. Med den valda konfigurationen är det inte möjligt att utföra hoppet och åtgärder tas upp i disskusionen. Vidare forskning bör undersöka optimeringen av det pneumatiska systemet, specifikt på hur det maximala massflödet kan uppnås i systemet.

The purpose of this project was to construct a 3D scanner capable of scanning smaller objects and visualize them in a computer with satisfying accuracy. The goal was then to generate an STL file able to be 3D printed in an attempt at reverse engineering. Components, materials and tools were provided by KTH to the best of their ability and abudget of 1000 SEK was given to purchase components not available at KTH. The scanner was designed using Solid Edge and utilizes two stepper motors to scan objects. One motor is used to rotate a platform that the object is placed upon and the second stepper motor is used to move an elevator on which a distance sensor is mounted. By keeping track of the elevator’s height in conjunction with the rotation of the object, the distance measured by the sensor can be converted into a point in a Cartesian coordinate system. Several different methods were tested in order to see how results varied. Firstly, the density of scanned points was increased, meaning that the sensor returned values more often as the stepper motor was rotating. Secondly, multiple measurements were made for a single point to determine an average distance and in that way reduce noise and uncertainty. Placing a single laser sensor perpendicular to the object rotating plate proved to be the optimal arrangement in terms of accuracy with the limited budget provided for this project. The scans are very time consuming which makes it important to decide whether to prioritize speed or accuracy. / Syftet med detta projekt var att konstruera en 3D-scanner kapabel att scanna mindre objekt och visualisera dem i en dator med tillfredsställande resultat. Målet var sedan att generera en STL-fil som går att skriva ut i 3D-skrivare för att försöka använda sig av reverse engineering. Komponenter, material och verktyg försågs av KTH så gott det gick och en budget på 1000 kr var tillgänglig för att inhandla komponenter som inte fanns på KTH. Skannern designades med hjälp av Solid Edge och använder sig av två stegmotorer för att skanna object. En motor användes för att rotera den plattform som objektet placerades på och den andra stegmotorn användes för att flytta en hiss varpå en avståndssensor monterades. Genom att hålla koll på hissens höjd i kombination med rotationen av objektet kan avståndet som sensorn uppmäter konvertera still en punkt i det kartesiska koordinatsystemet. Ett flertal metoder testades för att undersöka hur resultaten varierade. För det första ökades densiteten av skannade punkter, det vill säga sensorn returnerade värden oftare än stegmotorn roterade. För det andra genomfördes ett flertal mätningar för varje enskild punkt för att bestämma ett medelavstånd och på så sätt minimera brus och osäkerhet. Att placera en enstaka lasersensor vinkelrätt mot objektroterande plattan visade sig vara det optimala arrangemanget för noggrannhet med den begränsade budgeten för det här projektet. Inskanningarna är väldigt tidskrävande vilket gör det viktigt att bestämma sig för att prioritera snabbhet eller noggrannhet.

Tennis is a popular sport and in summer it’s often played outside. When an outdoors tennis court has been used it needs to be brushed. First the whole court is brushed witha large brush and then the white lines with a smaller brush. The aim of this thesis was to design and build a working prototype of a robot who can do all of this by itself i.e sweep the court and then the white lines. The budget for components to the prototype was limited to 1 000 SEK. Tools and other resources such as 3D-printers, soldering equipment and laser cutters was provided by KTH for free. First information and inspiration about self-driving cars and driving patterns was collected and some important sources were old bachelor’s thesis. Then, needed components and dimensions could be determined. In this project the main components were an Arduino Uno, two DC motors, an L298H-bridge, an ultra sonic distance sensor, an on/off switch, AAA batteries and a 9 V battery. The conclusions that could been drawn was that the robot can work good enough to sweep a court with only a preprogrammed path. However, to sweep the white lines, sensors would be necessary. It could also be concluded that a robot could sweep the court at the same speed as two people could do it. / Tennis är en populär sport och på sommaren spelas den ofta utomhus. När en utomhustennisbana har använts måste den borstas. Först borstas hela banan med en stor borste och sedan de vita linjerna med en mindre borste. Syftet med denna uppsats var att designa och bygga en fungerande prototyp av en robot som kan göra allt detta av sig själv dvs. sopa tennisbanan och sedan de vita linjerna. Budgeten för komponenter till prototypen var begränsad till 1000 SEK. Verktyg och andra resurser så som 3D-skrivare, lödutrustning och laserskärare tillhandahölls av KTH gratis. Det första som gjordes var att samla information och inspiration om självkörande bilar och olika körmönster och några viktiga källor var gamla kandidatexamensuppsatser. Sedan kunde nödvändiga komponenter och dimensioner bestämmas. I detta projekt var huvudkomponenterna en Arduino Uno, två DC-motorer, en L298 H-brygga, en ultraljudssensor, en på/av-omkopplare, AAA-batterier och ett 9 V batteri. Slutsatserna som kunde dras var att roboten kan fungera tillräckligt bra för att borsta en tennisbana med endast en förprogrammerad bana. För att sopa de vita linjerna skulle sensorer dock vara nödvändiga. En annan slutsats var att en robot kan sopa banan på samma tid som det krävs för två personer att sopa varsin halva.

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.