<p>Detta examensarbete har utförts på Institutionen för Konstruktions- och Produktionsteknik, avdelningen för Fluid och Mekanisk Systemteknik vid Linköpings Universitet, på uppdrag av CA-Verken AB i Sävsjö.</p><p>Arbetet är ett första steg i utvecklingen av en ny typ av hydraulcylinder med inbyggd tillståndsövervakning. Arbetet har bestått av en teoretisk studie kring system- och hälsoövervakning av hydraulcylindrar samt konstruktion av en demonstrator, en testrigg, för att testa och verifiera slutsatserna från den teoretiska studien. Studien och demonstratorn har resulterat i ett flertal förslag till hur en framtida produkt skall utformas.</p> / <p>This master thesis work is done at the Department of Mechanical Engineering, the division of Fluid and Mechanical Engineering Systems at Linköpings University in cooperation with CA-Verken AB in Sävsjö.</p><p>The thesis is the first step into the development of a new kind of hydraulic cylinder, a hydraulic cylinder with built-in system monitoring capabilities. The thesis work has been consisting of a theoretical concept analysis of system and health monitoring in hydraulic cylinders and construction of a demonstrator, a hydraulic test rig, in which the ideas and conclusion from the theoretical study are to be verified. The concept analysis along with the construction of the demonstrator has resulted in several suggestions how to design the future hydraulic cylinder.</p>

Detta examensarbete har utförts på Institutionen för Konstruktions- och Produktionsteknik, avdelningen för Fluid och Mekanisk Systemteknik vid Linköpings Universitet, på uppdrag av CA-Verken AB i Sävsjö. Arbetet är ett första steg i utvecklingen av en ny typ av hydraulcylinder med inbyggd tillståndsövervakning. Arbetet har bestått av en teoretisk studie kring system- och hälsoövervakning av hydraulcylindrar samt konstruktion av en demonstrator, en testrigg, för att testa och verifiera slutsatserna från den teoretiska studien. Studien och demonstratorn har resulterat i ett flertal förslag till hur en framtida produkt skall utformas. / This master thesis work is done at the Department of Mechanical Engineering, the division of Fluid and Mechanical Engineering Systems at Linköpings University in cooperation with CA-Verken AB in Sävsjö. The thesis is the first step into the development of a new kind of hydraulic cylinder, a hydraulic cylinder with built-in system monitoring capabilities. The thesis work has been consisting of a theoretical concept analysis of system and health monitoring in hydraulic cylinders and construction of a demonstrator, a hydraulic test rig, in which the ideas and conclusion from the theoretical study are to be verified. The concept analysis along with the construction of the demonstrator has resulted in several suggestions how to design the future hydraulic cylinder.

Det har skett en ökning av stillasittande beteenden, både på arbetet och i hemmet, och den vuxna befolkningen uppnår för lite fysisk aktivitet. Således är det betydelsefullt för människor att få kunskap om fysisk aktivitet och hälsa och känna till vilka olika hjälpmedel som finns. Bärbar teknologi är ett samlingsnamn för en rad tekniska uppkopplade enheter som bärs på kroppen och mäter allt från steg och distans till puls och sömn. Aktivitetsarmband är en sådan bärbar enhet som har kommit ut på marknaden och uppmärksammas i media som ett effektivt medel för att förbättra användarens aktivitetsnivå och hälsa. Denna uppsats syftar till att undersöka om det går att se en koppling mellan användning av bärbar teknologi i form av aktivitetsarmband och ökad medvetenhet om fysisk aktivitet, samt hur medias beskrivning av dessa produkter upplevs. Med ett kvalitativt forskningsperspektiv fick tre män från olika åldersgrupper under en veckas tid vardera använda ett aktivitetsarmband, och under tiden genomfördes intervjuer och dagboksstudier. Resultatet från uppsatsen indikerar ett samband mellan användning av aktivitetsarmband och medvetenhet om fysisk aktivitet då två av tre informanter ansåg att aktivitetsarmbandet ökade medvetenheten om deras fysiska aktivitet. Ingen av informanterna upplevde att medias information beträffande hälsa kopplat till produkter som aktivitetsarmband har haft någon påverkan på deras aktivitet eller hälsomedvetenhet. / Sedentary behavior is increasing both at home and in the workplace, and the adult population is not getting enough of physical activity. Thus it is important that people learn more about physical activity and health and about the different tools that are available to prevent inactivity. Wearable technology is a group of technical devices that are worn on your body and measures a variety of things like steps, distance, pulse and sleeping patterns. The activity tracker is a type of wearable device that is worn on your wrist and it is displayed in the media as an effective tool to improve your activity level and health. The purpose of this paper is to examine whether the use of wearable technology in the form of activity trackers leads to increased awareness of one’s physical activity, and how media’s description of these products is perceived by the public. Three men from different age groups got to wear an activity tracker for one week each. Interviews and diary studies with a qualitative research perspective were conducted during the process. The results indicate an association between the use of activity trackers and awareness of physical activity since two out of the three men experienced that the activity tracker increased their awareness. None of the men were under the impression that media’s information concerning health related to products like activity trackers has had any impact on their activity level or health awareness.

Försöksdjursverksamhet är en viktig del inom läkemedelsutveckling och annan forskning, men svårigheterna i att övervaka djurens hälsa och aktivitet utan att stressa dem gör att en hel del studier får opålitliga resultat. Idag sker mycket av övervakningen antingen manuellt av personal som tittar till djuren, eller med automatiska metoder som innefattar något stressande moment. TrackPaw är ett svenskt startup-företag som vill ändra på detta. De utvecklar en sensorplattform som ska ligga på burens botten och mäta djurens aktivitet utan att störa dem. Detta arbete har som mål att med produktutvecklingsmetoder, materialval, beräkningar och CAD-modellering utveckla ett koncept för ett hölje till TrackPaws plattform med syfte att möjliggöra vidare utveckling av deras produkt. Kund- samt myndighetskrav sammanställdes och översattes till mätbara egenskaper i form av en målspecifikation. Konceptprocessen utfördes genom att en problemformulering utarbetades för att sedan brytas ner till delproblem. Lösningar till dessa delproblem söktes sedan internt och externt. Lösningarna sattes ihop i en konceptkombinationstabell ur vilken genererades ett antal koncept. Kriterier för ett lyckat koncept arbetades fram med problembeskrivningen och kravspecen som utgångspunkt. Valet av koncept gjordes sedan med hjälp av en matris, i vilken koncepten poängsattes mot varandra efter hur väl de levde upp till kriterierna. Det valda konceptet detaljutveklades sedan genom materialval, beräkningar och CAD-modellering. Resultatet blev ett hölje bestående av fyra delar; en toppskiva med en tunnare sektion i mitten som ska leda rörelseinformation till plattformens sensorer, en botten som rymmer plattformens komponenter, en monteringsplatta som separerar komponenterna från ytterväggarna och en packning som tätar konstruktionen. Nästa steg som bör tas är att producera höljet för att utföra ytterligare tester och säkerställa dess funktion. Av resultatet dras slutsatsen att höljet bör fylla sitt syfte och tillåta TrackPaw att gå vidare med utvecklandet av plattformen. / Animal testing plays an important part in the development of new medication and in other research, but the dificulties in monitoring the health and activity of the animals without stressing them leads quite a few studies to have unreliable results. Today, a lot of the monitoring is being done manually by personnel looking in on the animals or through automated methods that still induce some stress. TrackPaw is a Swedish start-up who are developing a platform which will change all that by being placed in the bottom of the homing cages and monitoring the animals without causing stress. The goal of this project is to, through product development methods, materials selection, calculations and CAD-modeling, develop a concept for a housing for TrackPaw's sensor platform. The purpose being to allow TrackPaw to continue the development of their product. Client and regulatory requirements were compiled and translated to measurable qualities in the form of goal specifications. The concept development process began by the development of a problem definition which was then broken down into a problem list. Solutions to these problems were sought internally and externally. The solutions were entered into a concept combination table out of which a number of complete concepts were generated. Criteria for a successful concept were created using the goal specifications and problem definition as a starting point. The concept choice was made using a decision matrix where the generated concepts were given points, relative to each other, on how well they met the criteria. The chosen concept was developed in further detail using material choice, calculations and CAD-modeling. The resulting concept is a casing consisting of four parts; a platform with a thinner section in the middle to transfer movement information to the platform's sensors, a bottom which houses the platform's components, a middle platform for mounting components on, separating them from the walls and a gasket to seal the casing. The next step in the development of the platform is to manufacture the casing and perform further testing and evaluation of its function. From the results a conclusion can be drawn that the housing should fill its purpose of allowing TrackPaw to continue the development of their platform.

Structural health monitoring (SHM) is damage detection strategy for aerospace, civiland mechanical infrastructure. This project tries to show that Lamb waves, that are being generated and sensed with piezoelectric transducers, can be used for damage detection in a SHM system. For these piezoelectric transducers to work, filtering and amplification circuits needs to be connected to them. This report include the design,simulation, assembly and testing of these circuits. Due to lack of time, it was not possible to generate and sense actual Lamb waves. The result of the thesis is thatsimulations and tests show that it is possible to generate and sense Lamb waves for damage detection in a SHM system / Structural health monitoring (SHM) är en skadedetekteringsstrategi för flyg-,civil- och mekanisk infrastruktur. Detta projekt försöker visa att Lambvågor, som genereras och avkänns med piezoelektriska givare, kan användas för skadedetektering i ett SHM-system. För att dessa piezoelektriska givare ska fungera krävs att filtrerings- och förstärkningskretsar är anslutna till dem. Denna rapport inkluderar design, simulering, montering och testning av dessa kretsar. På grund av tidsbrist var det inte möjligt att generera eller avkänna Lambvågor. Resultatet av examensarbetet är att simuleringar och tester visar att det är möjligt att generera och avkänna Lambvågor för skadedetektering i ett SHM-system.

Two mm-wave frequency modulated continuous wave (FMCW) radars were combined with a recurrent neural network (RNN) to perform fall detection. The purpose was to find methods to implement a multi-radar setup for healthcare monitoring and to study the resulting models’ resilience to interference and other obstacles, such as re-arranging the radars in the room. Single-board computers (SBCs) controlled the radars to record and transfer data over Ethernet to a PC. The Ethernet connection also allowed synchronization with the network time protocol (NTP), which was necessary to put the data from the two sensors in correspondence. The proposed RNN used two bidirectional long-short term memory (Bi-LSTM) layers with L2-regularization and dropout layers. It had an overall accuracy of 95.15% and 98.11% recall with a test set. Performance in live testing varied with different arrangements, with an accuracy of 98% with the radars along the same wall, 94% with the radars diagonally, and 90% with an alternative arrangement that the RNN model had not seen during training. However, the latter arrangement resulted in a recall of 95.7%, with false alarms reducing the overall performance. In conclusion, the model performed adequately for fall detection, even with different radar arrangements but could still be sensitive to interference. / Två millimetervågs-radarsystem av typen frequency modulated continuous wave (FMCW) kombinerades för att med hjälp av ett recurrent neural network (RNN) utföra falldetektering. Syftet var att finna metoder för att implementera en multiradarplatform för hälsoövervakning samt att studera de resulterande modellernas tolerans mot interferens och andra hinder så som att radarsystemen placeras på olika sätt i rummet. Enkortsdatorer kontrollerade radarsystemen för att kunna spela in och överföra data över Ethernet till en PC. Ethernetanslutningen möjliggjorde även synkronisering över network time protocol (NTP), vilket var nödvändigt för att sammanlänka datan från de båda sensorerna. Det föreslagna RNN:et använde två dubbelriktade (bidirectional) long-short term memory (Bi-LSTM) lager med L2-regularisering och dropout-lager. Det hade en total noggrannhet på 95.15% och 98.11% recall med ett test-set. Prestandan vid testning i drift varierade beroende på olika uppställningar av radarmodulerna, med en noggrannhet på 98% då de placerades längs samma vägg, 94% då de placerades diagonalt och 90% vid en alternativ uppställning som RNN-modellen inte hade sett när den tränades. Det senare resulterade dock i 95.7% recall, där falsklarm var den främsta felkällan. Sammanfattningsvis presterade modellen bra för falldetektering, även med olika uppställningar, men den verkar fortfarande vara känslig för interferens.