This thesis explored the possibility to use line following technology to automate forklifts in a warehouse scenario. This was done to reduce the need for staff to always be present in the warehouse. A prototype forklift was constructed with three wheels, where driving and steering was done by the rear wheel. To control the forklift an Arduino Uno was used. The line following was done using Infrared Radiation (IR) sensors. Different setups of line following sensors were tested to achieve a forklift capable of following a line. Different layouts of the operating area were also tested. Line following was found to work best when two sensors were placed in front of the front wheels when going forward and two by the back wheel when reversing. The conclusion was made that a setup of four sensors was enough to achieve a line following forklift. For the operating area, the best layout was found to be an X-shaped one. Using 90° corners proved to be the easiest to navigate. / Denna avhandling undersökte möjligheten att använda linjeföljningsteknologi för att automatisera gaffeltruckar i ett varuhus. Detta gjordes med målet att minska behovet på att alltid ha personal närvarande. En gaffeltrucksprototyp konstruerades med tre hjul, bakhjulsdrift och styrning på bakhjulet. För att styra gaffeltrucken användes en Arduino Uno. Linjeföljningen utfördes av IR sensorer. Tester utfördes på olika konfigurationer av linjeföljarsensorerna för att uppnå linjeföljning. Utformningen på arbetsområdet testades också. Linjeföljning visade sig fungera bäst när två sensorer var placerade framför framhjulen när man körde framåt och två vid bakhjulet när man backade. Slutsatsen blev att fyra sensorer var tillräckligt för att uppnå linjeföljningsförmåga. Den bästa utformningen på arbetsytan konstaterades vara en X-formad yta. Att använda 90° hörn visade sig vara lättast att navigera genom.

A line-follower is a robot that follows a line. Line-followers can be used in industry, mostly for material transportation, but are also raced against each other in competitions. While line-followers used in industry prioritize smooth motion and accuracy, competition-style line-followers prioritize speed around the track. In order for a line-follower to perform well, it needs a robust control-algorithm. Usually, competition-style line-followers use a manually tuned PID-algorithm for control. Tuning a PID-controller can be difficult, and is dependent on the skill of the tuner. There are, however, multiple so called ”heuristic” tuning methods that can give more consistent results, quickly. In this work, some popular heuristic tuning methods have been investigated for control of a competition-style line-follower. The methods have been compared in terms of step-responses and cumulative deviation of the robot from a track. The results indicate that the purely proportional variant of the Ziegler-Nichols method gives the best performance for competition-style line-followers. The ”some overshoot” variant of the modified Ziegler-Nichols method gave the most consistent and accurate results, and could be appropriate for use in an industrial-scale line-follower. Surprisingly the newest method tested, the Tyreus-Luyben technique, had a very unstable behaviour, and have thus been excluded from multiple tests. / En av de enklaste typer av själkörande fordon är en linjeföljande robot. Dessa kan användas i industrin, som materialtransportörer, men också i tävlingar där den snabbaste vinner. För att en linjeföljare ska prestera väl så krävs en robust kontrollalgoritm. De flesta tävlingsinriktade linjeföljare använder sig av en manuellt inställd PID-algoritm. Att manuellt ställa in en kontroller kan dock vara svårt, och kan ge inkonsekventa resultat. För att snabbt ställa in en kontrollalgoritm, med goda och konsekventa resultat, finns det ett flertal så kallade ”heuristiska” metoder. I det här arbetet har några heuristiska metoder använts för att kontrollera en liten linjeföljare. Metoderna har sedan utvärderats utifrån stegsvar och den totala avvikelsen från en bana under en körning. För en liten linjeföljare så gav den rent proportionella varianten av Ziegler-Nichols-metoden bäst prestanda. ”Som eovershoot” varianten av den modifierade Ziegler-Nichols metoden hade dock det jämnaste och mest konsekventa resultatet, och lämpar sig antagligen bäst för en industriell linjeföljare. Förvånande nog så gav den nyaste metoden, Tyreus-Luyben, absolut sämst resultat, och kunde i många fall inte ens testas utan att roboten spårade ur.

Inspired by the trend of automated homes, this thesis examines the possibility of designing a cheap and autonomous robot that will water plants effectively at home. Many existing solutions are cumbersome and not sufficiently effective, often due to flexibility and risk of over watering. Therefore this thesis examines a wheel based approach. In order to achieve the best possible results, the soil water content was measured, as opposed to a time-based approach where the user sets a timer to decide how often the plants are watered. This thesis also examines the advantages, and disadvantages of a capacitive moisture sensor versus a resistive moisture sensor, as well as effects of depth of penetration for the sensors. Controlled using an Arduino Uno, the robot was programmed to follow a line with IR-sensors, drive using differential steering, and had the ability to drive in reverse. It was able to identify a pot, read the moisture level of the soil, water it, and continue the loop. However, it was not completely autonomous as it is incapable of refilling the water tank – or recharging the batteries. It was stated that the resistive sensor was most suited to be used in the robot due to the relatively reliable results at increased depth. The results at deeper penetration were expected, as the moisture increased with depth when not recently irrigated. The capacitive sensor showed somewhat ambiguous results. The results showed higher water content deeper into the soil, compared to recently irrigated soils. / Inspirerade av trenden om automatiserade hem grundar sig detta arbete i möjligheten att skapa en billig och självgående robot som effektivt vattnar plantor i hemmet. Då många nuvarande lösningar är besvärliga och inte tillräckligt effektiva har detta kandidatarbete undersökt ett tillvägagångssätt som innefattar en robot byggd på en plattform med hjul. För att uppnå en effektiv bevattning grundar sig processen i fuktighetsnivån hos jorden plantorna sitter i, istället för en annars vanlig tidsbaserad bevattningsprocess. Därmed undersöker arbetet även fördelar och nackdelar med resistiva och kapacitiva jordfuktighetssensorer. Rapporten undersöker och redogör hur påverkan av djupet sensorn penetrerar jorden påverkar datan om jordens fuktighet. Kontrollerad av en Arduino Uno följde roboten en utsatt linje med hjälp av IR-sensorer och en motordrivare som implementerade både differentialstyrning och möjligheten att köra motorer i motsatt riktning. Den slutgiltiga roboten kunde med hjälp av ultraljudssensorer upptäcka en kruka, läsa av fuktighetsnivån i jorden, vattna och sedan fortsätta slingan. Däremot var den inte helt självkörande då den saknade förmågan att fylla på vattentanken och ladda sina batterier själv. Det konstaterades att den resistiva sensorn var bäst lämpad, tack vare dess tillförlitliga mätningar vid varierande djup. Den resistiva sensorns utslag vid djupare mätningar var förväntade, då den torra jorden ökade i fuktighet och den nyligen bevattnade jorden visade fortsatt fuktigt. Däremot visade den kapacitiva sensorn något tvetydiga resultat vid djupa mätningar, då de torra krukorna framstod som fuktigare än de nyligen bevattnade.