Detta projekt har gått ut på att bygga en självbalanserande robot på två hjul som autonomt ska kunna köra 10-30 meter rakt fram, detektera en svart linje på marken och sedan stanna och fortsätta hålla balansen. Vi valde en cykelkonstruktion med en propellerbestyckad vinge för balansering. Två propellrar regleras av en PID-regulator med hjälp av signaler från en accelerometer och ett gyro. Framdriften sker med en DC-motor kopplad till framhjulet. En reflexionssensor används för detekteringen av den svarta linjen och hela framdrivningen styrs via IR-fjärrkontroll. / The goal of this project was to build a self-balancing robot on two wheels that autonomously can drive 10-30 meters, detect a black line on the ground and then stop while still upholding balance. We chose a bike-like construction with a propeller-mounted wing for balancing. Two propellers are regulated by a PID-regulator aided by an accelerometer and a gyro. Propulsion is done by a DC-motor on the front wheel. A reflex sensor is used to detect the black line and the whole propulsion system is remote controlled by IR.

Som en del av kandidatexamensarbetet i mekatronik har ett projekt med syfte att utveckla och tillverka en självbalanserad robot genomförts. Projektet löpte under perioden 28/03/2012 -15/05/2012 och utfördes av fem teknologer på Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm. Tidigare under kandidatexamensarbetet fördjupade sig samtliga gruppmedlemmar i varsitt mekatroniskt område: töjningsgivare, accelerometer, MP3, likströmsmotor och RFID. I detta projekt ingick följande delsystem: Gyro- och accelerometer, Bluetooth, likströmsmotor, fotoresistor, rotationsenkoder, motorstyrning i form av h-bryggor, Logiken behandlades av en mikroprocessor av modell Atmega16 från tillverkaren Atmel. Den färdiga produkten har tagits fram utifrån egenskaperna att ha två hjul i bredd, likt en Segway, med en kropp som går upp dem emellan. Den aktiva balanseringen styrs av en mikroprocessor som matas med en vinkel ortogonal mot horisontalplanet. En vinkel framställs med hjälp av en gyrometer och en accelerometer. / As part of a Degree Project in mechatronics a self-balanced robot was developed and manufactured. The project ran for the period 28.03.2012 - 05.15.2012 and was performed by five students at the Royal Institute of Technology, Stockholm. The project includes the following subsystems: gyro- and accelerometer, Bluetooth communication, DC motors, phototransistor, encoders and motor control using H-bridges. The finished product has been developed based on properties of having two wheels side by side, like a Segway, with a body that goes in between them. The active balancing was controlled by a microprocessor fed by an angle orthogonal to the ground plane. The angle was calculated using the Kalman filter algorithm.

Som en avslutande del i kandidatarbetet inom mekatronik år 2013 gavs uppgiften att konstruera en robot åt pop-artisten Robyn. Arbetet är ett grupparbete där fem teknologer med specialiseringar inom olika områden samarbetar för att konstruera ett mera komplext, sammansatt system. De krav som ställdes var att roboten skulle kunna interagera, antingen med Robyn själv eller hennes publik. De begränsningar som fanns var tidsmässiga så väl som ekonomiska. I en förstudie identifierades viktiga nyckelord baserat på Robyn och hennes musik. Nyckelorden lades som grund för den efterföljande konceptgenereringen. Exempel på nyckelord var självständighet, folkkär, egensinnig och oväntad. Arbetet resulterade i en robot som kan kommunicera via Twitter, dansa i takt till omgivande musik samt skapa olika ljuseffekter. Hela roboten är byggd i ett hölje lånat från en gammal radio från 60-talet. Roboten är inte tänkt att vara en fulländad konstruktion utan illustrerar ett koncept med stor utvecklingspotential. / As a final part of the bachelor thesis in mechatronics 2013 the students were given the task to design a robot to pop artist Robyn. The work is a group project in which five students with specializations in different fields collaborate to construct a more complex, composite system. The requirements were that the robot would be able to interact either with Robyn herself or her audience. The project was limited by time as well as economics. In a preliminary study important keywords based on Robyn and her music were established. The key words became the basis for the subsequent concept generation. Examples of keywords are independence, publicly loved, headstrong and unpredictable. The work resulted in a robot that can communicate via Twitter, dancing to the beat of the music, and create different lighting effects. The entire robot is built in a housing from an old radio from the 60's. The robot is by no means a perfect design, but illustrate a concept with great potential.

Kursen ”Fördjupningsarbete i Mekatronik” är indelad tre delar. Under den första delen av kursen bekantade samtliga medlemmar sig med mikroprocessorn AVR ATmega16 genom att utföra tillgängliga laborationsuppgifter. Den andra delen bestod av en individuell specialisering där en fördjupning inom ett visst område utfördes. Del tre, som denna rapport behandlar, utgörs av ett grupparbete där gruppens medlemmar har valts ut utefter valda områden i del två av kursen. På så sätt skall gruppens medlemmar kunna integrera sina expertisområden i produkten. Projektets uppgift, som var att ta fram en robot till den svenska artisten Robyn, tillhandahölls av kursansvariga efter den individuella specialiseringens slut. Detta gjordes som en hyllning till Robyn, som sjunger om robotar och teknik m.m. Roboten som togs fram bestod av en klann-mekanism med åtta ben som används för att efterlikna rörelsemönstret av en krabba samtidigt som antalet motorer hålls nere för att minska komplexiteten. Ovanpå denna framdrivningsanordning återfinns en lysdiodkub som har möjligheten att ge betraktaren en upplevelse i tre dimensioner och utöver detta finns möjlighet att nyttja sociala medier för att påverka det intryck som förmedlas. Styrningen av roboten sker via en androidapplikation som hanterar val mellan ett antal färdiga scheman och kommunicerar detta via blåtand. / The advanced course in mechatronics consists of three parts. In the beginning of the course all the participants familiarized themselves with the microcontroller AVR ATmega16 with help from available exercises. The second part consisted of an individual specialization within a certain area. The last part, which this report refers to, was done in groups of five. All groups were chosen after each person’s individual specialization. The assignment was to develop a robot for the Swedish singer Robyn, who sings about robots and technology etc. During the project a robot in form of a Klann mechanism was developed. It consisted of eight legs that were used to resemble the movements of a crab. The number of motors was kept down to minimize the complexity. On top of the mechanism a light diode cube was placed which had the ability to give an experience in three dimensions. In additional to this, a way to use social media to effect the impression that is conveyed is available. An Android application was developed to control the robots movement and the animations on the LED-cube and communicates through Bluetooth.

Denna rapport beskriver ett grupprojekt som utförts inom ramen för kandidatexamensarbetet inom mekatronik. Den givna uppgiften var att bygga en robot. Uppdragsgivaren FamiljenPangea förmedlade att syftet med roboten var att den skulle befinna sig på scen tillsammans med artisten Robyn under hennes konserter. Robotens funktioner skulle på ett eller annat sätt bidra till showen och dess design skulle tilltala Robyn. Tidsramen för projektet var totalt 8 veckor och budgeten var 1 500 kronor. Arbetetsättet skedde agilt, där fokus låg på kontinuerliga avstämningsmöten snarare än detaljplanering av arbetet. Under projektets inledande fas ställdes ett antal krav på slutprodukten och de önskade funktionerna delades upp i olika moduler. Vem som skulle konstruera vad beslutades utifrån gruppmedlemmarnas förkunskaper inom de olika områdena. Modulerna kom att bli konstruktion, spänningsmatning, radiostyrning, motorstyrning, fjärrkontroll, LEDmatris, taktsensor och armstyrning. Den slutliga roboten är 90 cm hög och 60 cm bred. Som ansikte har den en LED-matris som kan byta mellan tre stycken tillstånd – ett ansikte, en strobe-effekt samt en rullande text. Robotens förflyttning styrs med hjälp av radiostyrning och bilderna på dess LEDmatris byts och dess armar styrs med en fjärkontroll utnyttjande IR-kommunikation. De två armarna rör sig likt en människas då roboten förflyttar sig framåt och lyfts upp och ned när en knapp på fjärrkontrollen trycks ned. Roboten har även ett hjärta av röda lysdioder placerat, likt platsen för en människas hjärta, på dess kropp. Hjärtat pulserar i takt med musiken med hjälp av robotens taktsensor. Slutprodukten uppfyllde samtliga ställda krav och ett av önskemålen. / This report is the result of a group project that has been a part of a bachelor thesis in mechatronics. The task was to build a robot and was given by the advertising agency FamiljenPangea, who stated that the purpose of the robot was to be on stage with the famous artist Robyn during her concerts. The robot’s features should contribute to the show in one way or another, and its design should preferably be appealing to Robyn. The project’s time frame was 8 weeks, and the budget was 1 500 Swedish kronor. Using an agile way of working, there was a focus on having meetings frequently rather than planning everything in detail. During the initial phase, a number of required features were defined and divided into different modules, such as design, motor control, radio control, LED matrix, IR remote control and beat sensor. As the group members had different skills in different areas, each member got their own field of responsibility. The final product measures 90 cm in height and has a cylindrical shape with a diameter of 60 cm at its widest part. It has a face that is made of an LED matrix that can change between three different states – a face, a strobe light effect and a scrolling text. The robot’s movement is radio controlled. The LED matrix states and some arm movement controlled using an infra-red remote control. As the robot is moving forward, its arms will move to make it look a bit more human. The robot also has a heart made of red LED:s that is pulsing to the beat of the music. The final product fulfilled all the required and one of the desired features.

Denna rapport beskriver, från idé till färdig prototyp, arbetsgången för att tillverka en robot i kommersiellt syfte. Tanken med roboten är att den ska stå på scen med den svenska artisten Robyn och interagera med henne, musiken och publiken. Interaktionen mellan robot och omgivning sker på två sätt; framsidan är uppbyggd av LED-remsor som känner av närhet och byter färg, baksidan reagerar till musik och blinkar i takt. Dessutom går det att styra roboten med en handske genom att vinkla den åt fyra olika håll. / This report describes the workflow for building a robot for commercial purposes. The idea for this robot is that it will stand on stage with the Swedish artist Robyn and interact with her, with the music and with the audience. The interaction between the robot and its environment happens in two ways; the front side of the robot is made up of LED-strips which act as proximity sensors and change colors according to closeness, the backside reacts to music by flashing to the beats. Moreover, it is possible to navigate the robot with a glove by angling it in four different directions.

Detta kandidatexamensarbete inom mekatronik behandlar många delar som kräver stort engagemang. Arbetet behandlar skapandet utav en scenrobot med interagerande och humanoida funktioner. Ett komplext arbete som nyttjar kunskaper inom flera mekatroniska discipliner. Skapandet av den humanoida scenroboten skulle göra det möjligt för Robyn att interagera med roboten och för roboten att interagera med publiken. Detta har uppfyllts genom att roboten blir levande vid rörelse, ögon och mun tänds tillsammans med ett bultande LED-hjärta. För att interagera med publiken kan roboten förmedla meddelanden genom en LED-matris. Roboten kan även röra sig vilket ger den ännu ett medium att interagera med sin omgivning på. Detta kan ses tillsammans med det klassiska humanoida robotansiktet och hjärtat som robotens fundamentala delar och är därigenom det viktigaste. / This Bachelor thesis in Mechatronics consists of many different parts which require great commitment. The following project report addresses the creation of an on-stage robot with humanoid functions and an ability to interact with its environment. The creation of the humanoid on-stage robot would make it possible for the artist Robyn to interact with the robot as well as her audience being able to interact with it. This is possible through a LED-display that communicates with the audience using written messages and a start-up sequence which involves Robyn. The start-up sequence consists of three stages, the first one being that Robyn touches the robot which initiates a string of LEDs that pulsates from Robyn’s arm towards the robot. When her string of LEDs reach the robot it wakes up and starts blinking. With the ability to move about the robot acquires yet another medium with which to interact with the audience. This, along with the classic humanoid robot face and the heart, can be viewed as the robots fundamental parts and therefore the most important ones.

Detta projekt avhandlar konstruktion och bygge av en robot som en hyllning till den världskände svenska artisten Robyn. Målet med roboten är att den ska kunna vara med på en konsert med Robyn och interagera med henne och publiken. Robyn har visat sitt teknikintresse genom flera låttexter så en robot för att spegla detta vore en passande hyllning. Roboten är konstruerad i metall och har en 16x16 LED-matris där ett flertal bilder kan demonstreras, lysdioderna kan blinka i takt till musiken. Roboten är stillastående men kan rotera med hjälp av en stegmotor samt röra två armar med varsin servomotor. Alla applikationer styrs med en fjärrkontroll. Denna rapport följer vägen från idé till en färdig robot redo för en konsert. / This thesis discusses the design and construction of a robot as a tribute to the world famous artist Robyn. The objective of the robot is to interact with Robyn and the audience. The robot is constructed by metal and has a 16x16 LED matrix. The LEDs can flash to the beat of the music. The robot can rotate the body with a stepper motor and move two arms with the help from two servo motors. A remote controller controls all the functions.

Syftet med denna rapport är att redovisa resultatet av ett kandidatexamesarbete vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm. Målet med projektet var att konstruera ett mekatroniskt system i form av en robot som kan interagera med en uppträdande musiker för att förstärka intycket av uppträdandet. Roboten kommer att göra detta genom att med hjälp av inbyggda sensorer analysera musik som spelas i närheten och anpassa sina rörelser efter den dominerande takten. Utseendemässigt kommer roboten att vara både mänsklig och mekanisk. Kandidatexamensarbetet utfördes av fem studenter som tidigare slutfört ett individuellt projektarbete där varje student fördjupade sig i ett på förhand utvalt teknikområde i syfte att skapa en ökad kompetens inom det valda området. Dessa projekt utgör den teoretiska bakgrunden till denna rapport och inkluderas som bilagor. Resultatet av projektet var en robot som nästan uppfyllde det ovan specificerade målet: den kunde röra sig men inte i takt med musik. / The purpose of this report is to present the result of a thesis project in mechatronics at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden. The objective of the project was to construct a mechatronic system in the shape of a robot capable of interacting with a performing musician to enhance the visual impression of the performance. The robot was supposed to do this by using its sensors to analyze nearby music and will adapt its movement to the most prominent frequency of the music, the beat. The goal of the appearance of the robot was to be both human and mechanical. The work of the project was carried out by a group of five students that had previously completed an individual project whose goal was to explore a specific field of technology to give each student a deeper knowledge of the specified field. These projects make up the theoretical background of this report and is included as supplements. The result of the project was a robot that nearly achieved the objective specified above: the robot was capable of moving the intended parts, but not adapt its movement to nearby music.

Denna rapport innefattar ett gruppkandidatexamensarbete inom området mekatronik som har utförts på KTH, Stockholm. Temat för arbetet var att konstruera en prototyprobot åt popartisten Robyn som hon och hennes publik ska kunna interagera med under föreställning. Innehållet beskriver framtagningsprocessen av roboten samt dess utseende, funktioner och tekniska lösningar. Målet för projektet har uppnåtts och en robot med ovanstående temakrav har utvecklats. Rapporten beskriver vilka tekniska lösningar som skapats samt behandlar hur de skulle kunna förbättras vid vidareutveckling. / This report consists of a bachelor thesis in mechatronics performed at KTH, Stockholm. The theme for the project was to develop a working robot prototype for the pop artist Robyn. The robot should be able to somehow interact with the artist and her crowd during a concert. The content describes the development process of the robot and the technical solutions that will make this possible. The goal has been reached and a robot that can interact with Robyn and her crowd has been built. The report describes the prototypes technical solutions and how they could be improved in the future.