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.

WoodWinder is a machine whose job is to interpret the signal from a Musical Instrument Digital Interface (MIDI) keyboard and make a recorder play accordingly. This was performed by simulating the two human traits needed in order to play the recorder: providing air flow for the mouthpiece and fingers to cover its holes. The air flow was provided by a custom made centrifugal fan and directed through a separation chamber which determined how much air was allowed to travel through the mouthpiece and how much was driven out through an exhaust. The purpose of the separation chamber was to simulate the amplitude of the played tone. The movement of the fingers was enabled by seven servo motors, mounted collaterally to the recorder. All movement was governed by two Arduino Microcontroller Units (MCU), a servo driver and a motor driver. The machine can play any note on demand without hardly any noticeable lag. The two lowest tones D and C were somewhat limited as they produced a distorted sound at high enough velocities. The largest error in accuracy for expected frequencies was around 6Hz. / WoodWinder är en maskin vars jobb är att tolka signalen från ett MIDI keyboard och få en blockflöjt att spela efter. Detta utförs genom att simulera de två mänskliga egenskaperna som krävs just för att spela en blockflöjt: förmedla luftflöde till munstycket och fingrar till att täcka hålen. Luftflödet förmedlades via en specialtillverkad centrifugalfläkt och fördes genom en separationskammare som bestämde hur mycket luft som tilläts flöda in i munstycket kontra ut ur en ventil. Detta för att bäst simulera amplituden på tonen som spelades. Fingrarnas rörelse möjliggjordes av sju servomotorer, monterade längs blockflöjten och all rörelse styrdes av två Arduino-mikrokontroller, en servooch en motordrivare. Maskinen kan spela alla tänkta toner utan någon märkbar fördröjning. De två lägsta tonerna D och C blev något begränsade då de, vid högt luftflöde, producerade ett något förvrängt ljud. Det största uppmätta felet i förhållande till förväntade värden var 6Hz.

In recent decades human workers in manufacturing and overall industry have largely been replaced with robots and automated machines, but there are still plenty of tasks where human cognition is necessary. This paper presents the development of a wireless robotic arm controlled by a human arm, allowing both for the combination of a robotic arms strength to be combined with a humans cognition, and also for a human to execute dynamic tasks without being present. An application suited for work in toxic or otherwise harmful environments. This was accomplished by using a controller in the form of an exo-skeleton attached to the operators right arm and connected to the robotic arm through a transmitter. The controller measures the movements in each joint using potentiometers and the robotic arm mimics these movements. A glove with a flex sensor on the index finger was then attached to the controller to measure the finger motions. All the information containing the angle of rotations are sent wirelessly to the robotic arm using Arduino Uno and transceiver modules. The robotic arm received the information through another set of Arduino Uno and transceiver module which made each servomotor on the robotic arm to move accordingly. The result showed that the robotic arm could imitate the operator’s arm very well and was able to grab and move dierent objects with dierent weight and surfaces. The wireless control was reliable and could control the robotic arm while being in a dierent room, making it possible to use this robot for harmful environments for humans. / Under senare årtionden har mänskliga arbetare inom tillverkning och industri över lag i stor utsträckning ersatts av robotar och automatiserade maskiner, men det finns fortfarande uppgifter som kräver mänsklig tankeförmåga. Denna rapport presenterar utvecklingen av en trådlös robotarm styrd av en människas arm, vilket möjliggör både att kombinera en maskins styrka med en människas intelligens, samt för en människa att utföra dynamiska uppgifter utan att vara närvarande. En applikation lämplig för arbete i farliga miljöer. Detta uppnåddes med en styrenhet i form av ett exo-skelett fastsatt på operatörens högra arm och kopplad till robotarmen genom en sändare. Styrenheten mäter rörelserna i varje led med potentiometrar och robotarmen härmar dessa rörelser. En handske med en flexsensor på pekfingret fästes sedan på styrenheten för att mäta fingerrörelsen. All information som innehåller vinklar skickas trådlöst till robotarmen med hjälp av Arduino Uno och transceiver moduler. Robotarmen mottog informationen via en annan uppsättning Arduino Uno och transceiver modul som fick varje servomotor på robotarmen att rotera i enlighet. Resultatet visade att robotarmen kunde imitera operatörens arm väl och kunde bära olika föremål med olika vikter och ytor. Den trådlösa styrningen var pålitlig och kunde styra robotarmen från ett annat rum, vilket gör det möjligt att använda denna robot i skadliga miljöer för människor.

Haptical technology is a field that is under constant development and that exists in many of today’s products, for example in VR-games and in the controls for vehicles. This kind of technology could in the same way simplify for disabled people by their being able to control a wheelchair using hand gestures. The purpose of this project is to research if a wheelchair can be controlled with hand gestures, and in that case, in which way that would be the most optimal. To answer the research questions in the project, a small scale prototype wheelchair was developed. This prototype is based on a microcontroller, Arduino, that is controlled by a sensor, IMU, that reads the angle of the user’s hand. Together, the components control two motors and steer the wheelchair. The result shows how hand gestures can steer the wheelchair forward, backward, left and right under constant speed, as well as making it stop. The prototype is able to follow the movements of the user’s hand, but reacts more slowly than would be desirable in a real situation. In spite of the fact that there are many different aspects to haptical steering of a wheelchair, this project shows that there is a large potential in implementing this kind of technology in an actual wheelchair. / Haptiskt styrning är en teknologi som utvecklas snabbt och inkorporeras i många av dagens produkter, till exempel i allt från VR-spel till styrning av fordon. På samma sätt skulle denna teknologi kunna underlätta för rörelsehindrade genom att erbjuda styrning av rullstol med hjälp av handrörelser. Syftet med detta projekt var därför att undersöka om en rullstol kan styras med handrörelser och i så fall vilket sätt som är optimalt. För att besvara rapportens frågeställning har framtagningen av en prototyp av en rullstol i liten skala gjorts. Denna är baserad på en mikrodator, Arduino, som styrs av en sensor, IMU, som mäter vinkeln på användarens hand. Med hjälp av dessa kan motorerna styras och rullstolen manövreras. Resultatet av rapporten har lett till ett förslag på hur handrörelser kan styra rullstolen framåt, bakåt, till vänster och till höger under konstant fart samt få den att stanna. Protypen följer gesterna som användarens hand visar, men reagerar långsammare än vad som vore önskvärt i verkligheten. Trots att många utvecklingsmöjligheter kvarstår för haptisk styrning av en rullstol, visar detta arbete att det finns stor potential i att implementera denna teknik med handrörelsestyrning i en verklig rullstol.

This report is going to investigate the possibility to save energy by converting a valve opening mechanism in a waste disposal system from a pneumatic system to an electric system. To power the system, which mainly consists of an electric actuator and a valve control module, a solar panel system was designed. The valve system was controlled by the lightweight messaging protocol MQTT. To be able to choose an electric actuator the needed force was measured and data regarding maximal stroke was taken from the data sheet of the existing setup. For developing an optimal solar panel system a program was written in Google Spreadsheet. The program takes input regarding power, cycles, solar panel system specifications and environmental factors. The output from the program is energy consumption for the system, specification for solar charger, solar panel setup and charge data. The result was that the solar panel system needed to consists of four 12 V VRLA batteries with a capacity of 90 Ah each and four solar panels with a rated power of 300 W each. The solar charger must be able to handle 900 W and provide an output current of 25,5 A to fulfil the demands. The new electric actuator will consume four times less energy than the old pneumatic actuator. Most of the energy savings are consequences of reduced energy consumption at idle of the system. A demonstarator was built to test the system. / Den här rapporten kommer att undersöka möjligheten att spara energi genom att konvertera ett ventilöppningsmekanism i ett avfallshanteringssystem från ett pneumatiskt system till ett elektriskt system. För att driva systemet, som främst består av en elektrisk aktuator och en ventil styrenhet, ska ett solcellssystem designas. Ventilsystemet ska styras med hjälp lättviktsmeddelandeprotokollet MQTT. För att kunna välja en aktuator mättes den behövda kraften och data angående maximal slaglängd togs från databladet på den nuvarande konstruktionen. För att utveckla ett optimalt solcellssystem skrevs ett program i Google Kalkylark. Programmet använder energi, cykler, solcellssystem och miljöfaktorer som indata. Som utdata ges energiförbrukning hos systemet, specifikation för solcellsregulator, solpaneler och laddningsdata. Resultatet var att det solcellssystem som behövs bestå av fyra 12 V VRLA batterier med en kapacitet på 90 Ah var och fyra solpaneler med en nominell effekt på 300 W vardera. Solcellssregulatorn behöver kunna hantera 900 W och generera en ström på 25,5 A. Den nya elektriska aktuatorn kommer förbruka fyra gånger så lite energi jämfört med den gamla pneumatiska aktuatorn. Den största delen av energibesparingarna är en konsekvens av minskad energiförbrukning av systemet i vila. En prototyp byggdes för att testa systemet.

This report includes research into how to automate a small scale system for hydroponics. Hydroponics is a growing technique which features a soil-less environment were the plants roots are exposed to a nutrient-enriched water solution. The research focused mainly on how to regulate the pH and the level of nutrient in the water solvent and finding a system to automate that process. In the research fully grown basil plants were used as test specimens, with the plants roots submerged in a water solvent. The water solvent had sensors that were connected to a micro controller making it possible to monitor the presence of nutrients and pH in the solvent. If the micro controller deemed that the pH and/or the nutrient level was too high or too low, the micro controller would adjust the solvent by activating pumps adding pH down buffer solution and/or nutrient solution to the solvent. The research proved that a way to automate a small scale hydroponics system is by building a computerized system consisting of: • Micro controller. • pH sensor. •EC sensor (to measure nutrient level in solvent). • Temperature sensor. • Fluid pumps connected to pH- and nutrient reservoirs / I denna rapport följer en forskning om hur ett system för hydroponics kan automatiseras. Hydroponics är en odlingsteknik som utesluter nyttjandet av jord. Istället får plantorna näring och vatten via en näringsrik vattenlösning som dess rötter är i kontakt med. Forskningen fokuserade huvudsakligen på hur man reglerar pH och nivån av näringsämnen i en vattenlösning och skapa ett system för att automatisera denna processen. I undersökningen användes fullvuxna basilikaväxter som prover med plantornas rötter nedsänkta i en vattenlösning. Vattenlösningen hade sensorer som var anslutna till en mikrostyrenhet som gjorde det möjligt att övervaka nivån av näringsämnen och pH i vattenlösningen.  Om mikrokontrollen ansåg att pH- och/eller nivån av näringsämnen var felaktig så skulle mikrostyrenheten justera vattenlösningen. Detta skedde genom att mikrostyrenheten aktiverade vätskepumpar som tilsatte pH-buffer och/eller näringslösning. Forskningen visade att ett sätt att automatisera ett hydroponicsystem är att bygga ett datoriserat system som består utav: mikrostyrenhet. pH mätare. EC mätare (används för att mäta näringsnivån i vattenlösningen). Temperaturmätare. Vätskepumpar anslutna till behållare inehållandes pH- och näringslösning.

Studies have shown that music has plenty of positive effects on performances in working environments. The purpose of this project was to reap those benefits by developing a prototype that could automatically adjust the volume of a speaker. The prototype was also able to measure the total sound level in the surrounding environment. It would then regulate the speaker’s sound level in accordance with the measured sound and a desired volume set by the user. The main focus was to measure, filter and calibrate sound and to develop a regulatory system that could control the volume of the sound system. The final prototype had a user interface with an LCDdisplay and buttons. It had the ability to successfully measure the sound and its amplitude. Calibration of the sound sensor was done using two reference microphones. Measurements at eight different sound levels were taken. A model to convert the digital signal into decibels was then calculated through linear regression with a standard error of 2.9 dB. With this model the prototype could automatically adjust the volume of a Marshall Kilburn speaker to the desired level of 90 dB in approximately 40 seconds. It was found that the largest limiting factor was the sensor’s ability to pick up different sound sources at longer distances from the sensor. Further work may include optimizing the microphone and making an integrated product that can be applied to any sound system. / Studier har visat att musik har mycket positiv påverkan på effektivitet i arbetsmiljöer. Syftet med detta projekt var att lyfta fram dessa fördelar genom att utveckla en prototyp med förmågan att automatiskt reglera volymen av en högtalare. Tanken var att prototypen skulle kunna reglera högtalarens volym i enlighet med den uppmätta ljudvolymen och en önskad volym angiven av användaren. Huvudfokus var att mäta, filtrera och kalibrera ljud samt att utveckla en regulator med möjlighet att kontrollera volymen av ljudsystemet. Slutprototypen hade ett användargränssnitt med en LCDskärm och knappar. Den hade möjlighet att framgångsrikt mäta ljudet och dess amplitud. Kalibrering av ljudsensorn genomfördes med hjälp av två referensmikrofoner och uppmätning med dessa gjordes vid åtta olika ljudnivåer. En modell för konvertering av digitala signalen till decibel beräknades genom linjär regression med ett standardfel på 2,9 dB. Utifrån denna modell kunde prototypen automatiskt justera volymen på en högtalare av typen Marshall Kilburn. Detta gjordes på 40 sekunder då önskade volymen sattes till 90 dB. Den största begränsningen var ljudsensorns förmåga att uppmäta ljud från ljudkällor som var placerade på längre avstånd från sensorn. Vidareutveckling sker lämpligtvis genom optimering av mikrofonen samt skapa en integrerad produkt som kan tillämpas på godtyckligt ljudsystem.

The purpose of this report was to examine a method for automatic maze solving by developing a robot that can find a specific target within a maze. On this basis, a Arduino based robot was constructed. The steering mechanism was constructed in a way that supports differential steering which enables zero radius turns which is preferred in narrow spaces. The intersection detection as well as the method for defining which type of intersection occurring was based on three distance sensor mounted in front and on the left and right side of the robot. The target detection was based on a IR sensor. A feedback controller was applied on the left Ultrasonic sensor enabling the robot to keep a reference distance to the wall. The feedback system also enabled the robot to straighten up when taking to big or small turns. The robot was able to both detect and define what kind of intersection occurring as well as detect the specific target. The execution of the correct operation by detected intersection was calculated to 80% - 100% and the target was found 100% out of the test made. The definition of ”correct operation” in this report was when the robot detected a intersection, and executed the operation that was in accordance with the implemented algorithm. The rotational error, that is the quantity of degrees from the desired turn angle, occurring when the robot executed different operations was calculated to 3.5◦ - 9.5◦ . The robot started to oscillate due to angles grater than 19.5◦ when the left distance sensor was facing the wall which made the robot less able to follow a path and straighten up. / Syftet med denna rapport var att undersöka en metod för automatiserad labyrintlösning genom att utveckla en robot som kan finna ett specifikt mål i en labyrint. På dessa grunder konstruerades en arduinobaserad robot. Styrmekanismen konstruerades på sådant sätt att differentialstyrning var möjlig vilket tillät svängar utan svängradie, vilket är att föredra vid trånga utrymmen. Vägkorsningsdetekteringen samt metoden för att bestämma vilken typ av vägkorsning som förekommer baserades på tre distansmätare. Dessa var monterade på robotens front samt på höger och vänster sida. Måldetekteringen var baserad på en IR sensor. Ett system medåterkoppling implementerades på den vänstra distansmätaren för att få roboten att hålla ett referensavstånd till väggen. Detta möjliggjorde även så att vägen kunde följas på ett optimalt sätt samt att roboten kunde rätas upp vid för stora eller för små tagna svängar. Roboten lyckades både detektera samt definiera vilken typ av vägkorsning som uppstod likväl som att detektera det specifika målet. Andelen utförda korrekta operationer vid detekterande av vägkorsning beräknades till 80% - 100% av fallen och målet detekterades 100% av gångerna vid det gjorda testerna. Definitionen av ”korrekt operaton ”i denna rapport var då roboten upptäckte en vägkorsning och utförde den operation som var i enlighet med den implementerade algoritmen. Rotationsfelet, det vill säga antalet grader från den önskade svängvinkeln, som uppstod vid de olika operationerna beräknades till 3.5◦ - 9.5◦ . Roboten började att oscillera vid vinklar större än 19.5◦ då den vänstra distansmätaren var vänd mot väggen vilket gjorde roboten mindre duglig att följa väggen samt att rätas upp.

No description available.

The purpose of this bachelor thesis was to discover how an articulated vehicle can park itself using a pre-defined parking path with a combination of ultrasonic sensors as well as a rotary angle sensor. The project was divided into two parts: constructing a small scale demonstrator and the software controlling the demonstrator. The demonstrator was constructed from offthe- shelf components and custom parts. The truck was designed based on a rear wheel driven truck with Ackermann steering. The localization of a parking spot and measuring other distances was done with ultrasonic sensors and the hitch angle was measured by a rotary angle sensor. The performance of the demonstrator was evaluated by measuring the trailers angle difference from the center line of the parking spot. The performance was deemed to be reasonably good with successful parkings in 8 out of 10 attempts. / Kandidatarbetet syftar till att undersöka hur ett ledat fordon kan parkera sig självt efter en förbestämd parkeringsrutt med en kombination av flera ultraljudssensorer samt en vinkelgivare. Projektet består av två delar; konstruktion av ett miniatyrfordon samt mjukvaran som styr fordonet. Fordonet tillverkades från butiksköpta komponenter och skräddarsydda delar. Lastbilens design var baserad på en bakhjulsdriven Ackermannstyrd lastbil. Identifieringen av en parkeringsplats samt avståndsmätning hanterades av ultraljudssensorer och hitch vinkeln mättes av en vinkelgivare. Miniatyrfordonets prestanda utvärderades genom att mäta släpets vinkelskillnad från centerlinjen av parkeringsplatsen. Prestandan ansågs att vara tillräckligt god med lyckade parkeringar i 8 av 10 tester.