Line following robots are a practical mechatronics solution in a world that is becoming more and more automated. With added gripping and lifting abilities, a very versatile robot can be created. The goal of this thesis was to create a prototype that could navigate a black line using infrared sensors whilst gripping and lifting a package. A working prototype was built and five different sensor placements were evaluated to assess which was optimal for linefollowing. The results showed that too close placement of the sensors led to a less stable system while more distance between the sensors made a faster and more accurate system. / Linjeföljarrobotar är en praktisk mekatroniklösning i en värld som blir allt mer automatiserad. Med grepp- och lyftförmågor kan en väldigt anpassningsbar robot skapas. Målet med detta arbete var att skapa en prototyp som kunde navigera en svart linje med hjälp av infraröda sensorer medan den greppade och lyfte ett paket. En fungerande prototyp byggdes och fem olika sensorplaceringar utvärderades för att bedöma vilken som var optimal för att följa en linje. Resultatet visade att för nära placering av sensorerna skapade instabilitet. Ett större avstånd mellan sensorerna var att föredra då detta gav ett snabbare och stabilare system.

The purpose of this report was to evaluate the feasibility of an autonomous drink dispenser where it can complement the waitstaff in their many duties. The prototype can accurately dispense a wide variety of drinks without the intervention of a human operator. The focus of the project was to pour a wide variety of drinks as accurately as possible. This can be achieved without the need for trained staff through automation. Many different components were required in order to make the prototype as consistent and safe as possible. It was discovered that so many components negatively affected the end result. The final prototype can dispense liquids from six different sources. Numerous different tests were done with the maximum deviation from the expected volume being 7.7%. This was a vast improvement on the standard deviation in alcohol content in drinks, which is 42%. The prototype can dispense up to 116 drinks per hour. / Syftet med denna rapport var att utvärdera genomförbarheten av en autonom dryckesautomat där den kunde komplettera servitören i sina många uppgifter. Prototypen kan med hög noggrannhet hälla upp en stor variation av drycker utan behovet av en mänsklig operatör.  Projektets fokus var att kunna hälla ett stort antal drycker med så hög precision som möjligt. Genom automatisering kan detta uppnås utan behov av utbildad personal. Många olika slags komponenter krävdes för att göra prototypen så konsekvent och säker som möjligt. Det visade sig att denna variation skapade problem och hade en negativ effekt på det önskade slutresultatet. Den slutliga prototypen kan hälla upp vätskor från sex olika källor. Många tester gjordes med en maximal avvikelse från den förväntade volymen på 7.7%. Detta var en stor förbättring på standardavvikelsen i alkoholhaltiga drycker, vilket är 42%. Prototypen kan hälla upp till 116 drycker per timme.

This bachelor thesis project in mechatronics involved making a working prototype of an automatic wire cutter and evaluating its accuracy. The accuracy of the machine was increased by analysing measurements of the machine’s initial precision and thereafter performing a calibration to diminish the eect of unwanted errors. Before calibration the machine’s accuracy was ± 0.73 cm and after calibration it was calculated to be ± 0.06 cm in its intended operating range of 5-20 cm. The main limitations of the machine’s accuracy were determined to be slippage in the feeding mechanism, the mathematical model that was used, the step resolution of the stepper motors, the oset between the blades in the cutting mechanism as well as the wires bending when being fed. / I detta kandidatexamnesarbete inom mekatronik designades och tillverkades en fungerande prototyp av en automatisk kabelklippare, och dess noggrannhet undersöktes sedan. Maskinens noggrannhet förbättrades genom att först undersöka maskinens ursprungliga noggrannhet och därefter kalibrerades maskinen för att minska effekten av oönskade fel. Före kalibrering var maskinens noggrannhet ± 0,73 cm och efteråt räknades den ut att vara ± 0,06 cm i dess tilltänkta driftintervall på 5-20 cm. De huvudsakliga begränsningarna för maskinens noggrannhet visade sig vara glidning i matningsmekanismen, den matematiska modellen, stegmotorns stegupplösning, avståndet mellan bladen i klippmekanismen samt att kablarna böjer sig under frammatning.

This thesis attempts to answer how a “braille-only” calculator can be constructed and what needs consideration. An attempt to create such a device has been made. The underlying purpose is the poor selection of braille devices readily available in the market. Braille literacy is very low and the development of easy to use devices that utilize braille actively might encourage the learning of the language. A new design for a braille display, which is the display of the calculator, is proposed and a prototype has been built to test it. The first prototype is promising, albeit impractical and quite large. It functions as a calculator but it requires manual calibration upon startup to set the braille wheels to their starting positions. / Rapporten försöker svara på hur en miniräknare som enbart använder blindskrift can byggas och vad som bör tänkas på. Ett försök till att konstruera en sådan apparat har gjorts. Den bakomliggande anledningen till detta är det tunna utbudet av blindskrifts-apparater på marknaden. Läskunnigheten av blindskrift är väldigt låg och utvecklandet av apparater som aktivt använder blindskrift kan uppmuntra lärandet av språket. En ny design till en braille skärm, som blir skärmen till miniräknaren, föreslås och en prototyp har konstruerats för att testas. Den första prototypen är lovande, även om den är ganska opraktisk och stor. Den fungerar som en miniräknare men kräver manuell kalibrering vid uppstart för att nollställa läget hos braille-hjulen.

The production industry is getting more and more automated and that implies higher energy consumption. With the increasing awareness of the earth limited resources and the increasing energy prices, energy conservation grows in relevance, both due to cost reduction and environmental benefits. One way to conserve energy is to optimize the energy usage within the business and reduce the losses. Regenerative braking is already in use today for this purpose in vehicles. The aim of this thesis is to investigate how regenerative braking can be fitted into the production industry and what adaptations need to be made. This thesis is based on an earlier study that has set up a mathematical model for energy regeneration in mechatronic systems and the goal of this thesis is to build a test rig and verify the correctness of these models. One suggested improvement to the automotive systems are the introduction of super capacitors as a secondary energy source because they can charge more rapidly compared to batteries which is required during the expected fast accelerations. In the performed tests an efficiency improvement of 10 % was shown. The earlier study however suggests an efficiency rate of 60% but those models do not include frictional nor electrical losses. The results are complemented by a discussion were a number of changes to the design is proposed. A different motor control system would significantly enhance the rig and a result more like the expected can be achieved. / Det ökade antalet elektromekaniska maskiner i industriella tillämpningar medför en ökad energianvändning. Då våra begränsade resurser mer och mer belyses i media och med stigande energipriser ökar intresset hos företagen för att minska sin energianvändning, dels för att reducera sina kostnader och dels för att minska den miljöbelastning slutprodukten medför. Ett sätt att göra detta är att minska energiförlusterna inom sin produktion. Regenerativ bromsning är en teknik som används i fordon idag och kan användas för detta syfte. Detta arbete ska undersöka hur sådan teknik kan användas i tillverkningsindustrin och vilka förändringar som måste göras. Ett tidigare arbete har satt upp teoretiska modeller för detta och det här arbetet syftar till att bygga en tesrigg för att praktiskt undersöka modellernas korrekthet. En förbättring mot det system som används i dagens bilar är att införa superkondensatorer som parallell energikälla då dessa är snabbare på att lagra energi än ett batteri och därför passar bättre för de snabba accelerationer och retardationer som förekommer i industriprocesser. De genomförda testerna påverkades negativt av vissa begränsningar i hårdvaran men resultatet visar ändå att regenereringen kan återföra 10 % av energin till kondensatorerna, det motsvarar däremot inte den mängden som de tidigare uppsatta modellerna förutspådde. Orsakerna är olika förluster i systemet som inte modellerna tar hänsyn till. De viktigaste förlustfaktorerna beror på friktion och styrningen av elektroniken. Med en annan typ av motorstyrning kan förlusterna minskas och ett resultat mer likt det förväntade uppnås.

Modern research in prosthetic devices and other assistive technologies are constantly pushing boundaries. While the technology is impressive, it is still inaccessible for the greater part of the people in need of it. Advanced devices are often extremely expensive and require regularly maintenance from professionals. Enabling the Future is a global network of volunteers and was founded to face these problems. They design and 3D-print mechanical prosthetics for people in need all over the world. Most of the designs used by Enabling the Future are purely mechanical and do not implement motors. The purpose of this thesis was to take a new approach to the design and construction of low-cost motorized prosthetic hands. By distancing all the electronic components from the hand, including the motor, the project aimed to create a device compatible with all current designs of the Enabling the Future community. To conceptualize this approach a demonstrator was constructed and tested. It utilized a muscle sensor which allowed users to control the hand by tightening their muscles. The distance between the electronic components and the prosthetic hand measured approximately one and a half meters and still transfered enough force, from the motor to the hand, to deliver an adequate grip strength. / Modern forskning inom protestillverkning och andra handikapphjälpmedel gör kontinuerligt stora framsteg. Trots att tekniken är imponerade är den fortfarande otillgänglig för den största del människor som behöver den. Avancerade hjälpmedel är ofta extremt dyra och kräver kontinuerligt underhåll från yrkesverksamma. Enabling the Future, ett globalt nätverk av volontärer, grundades för att utmana dessa problem. De konstruerar och tillverkar 3D-skrivna mekaniska proteser för människor med behov över hela världen. De flesta konstruktioner som används av Enabling the Future är helt mekaniska och använder inga motorer. Syftet med detta kandidatexamensarbete var att med nya tillvägagångssätt konstruera en billig motoriserad handprotes. Genom att placera all elektronik på en distans från handen, inklusive motorn själv, var tanken att skapa ett system som är kompatibelt med de konstruktioner som Enabling the Future använder. För att förverkliga detta konstruerades en prototyp som testats. Prototypen använde sig av en muskelsensor som lät användaren kontrollera proteshanden genom att spänna sin arm. Distansen mellan de elektriska komponenterna och protesen var ungefär en och en halv meter, samtidigt som tillräckligt stor kraft kunde transporteras för att stänga handen med ett tillräckligt grepp.

Today’s digital society is changing the way we learn and educate drastically. Education is being digitalized with the use of online courses and digital lectures. This bachelor thesis solves the problem of how to be able to record a lecture without a camera operator, an Automated Camera Man (ACM), for easier production of high quality education material. It was achieved with a modularized design process, practical testing and a scientific approach. The Automated Camera Man can be placed in the rear of the lecture hall to record or stream the content while it actively adjusts itself and its direction towards the lecturer using image processing and analysis. / I dagens digitala samhälle är sättet som undervisning sker på under ständig förändring. Undervisningen håller på att digitaliseras genom användningen av nätbaserade kurser och digitala föreläsningar. Detta kandidatexamensarbete söker en lösning på frågan om hur man kan filma en föreläsning utan en kameraoperatör, med en automatiserad kameraman, för lättare produktion av högkvalitativt videomaterial. Genom en modulariserad designprocess, praktiska tester och vetenskapliga studier, designades ett sådant system. Det automatiska kamerastativet kan placeras längst bak i en föreläsningssal, på vilket en kamera kan placeras för att spela in eller strömma filmmaterial medan stativet riktar in sig mot föreläsarens position, med hjälp av bildbehandling.

In today’s society, CNC machines are used for various purposes. In this project, a CNC plotter is created to analyze how the performance of the plotter differs when using two different motors: a DC motor controlled by a potentiometer in the horizontal direction and a stepper motor in the vertical direction. A CNC plotter is built and used to do tests in order to answer the research question. The results show that a DC motor with a potentiometer is more precise than a stepper motor and the mean value of the relative errors in the vertical direction is always higher. The values differ with 1 percentage point to 3 percentage points. The difference in the performance of the two motors depend on several factors and one of the main factors is considered to be the fact that the stepper motor sometimes skips steps. / I dagens samhälle används CNC-maskiner för olika ändamål. I detta projekt skapades en CNC-plotter för att analysera hur plotterns prestanda skiljer sig vid användning av två olika motorer: en DC motor kontrollerad av en potentiometer i horisontell riktning och en stegmotor i vertikal riktning. En CNC-plotter byggdes och användes för genomförande av tester för att kunna svara på forskningsfrågan. Resultaten visar att en DC motor med en potentiometer är mer exakt än en stegmotor och medelvärdet av de relativa felen i vertikala riktningen är alltid högre. Värdena skiljer sig från 1 procentenhet till 3 procentenheter. Skillnaden i prestanda för de två motorerna beror på flera faktorer och en av huvudfaktorerna anses vara det faktum att stegmotorn ibland hoppar över steg.

The aim of this project is to examine the feasibility and reliability of the use of a low cost computer vision system to track and intercept a thrown object. A stereo vision system tracks the object using color recognition and then guides a mobile wheeled robot towards an interception point in order to capture it. Two different trajectory prediction models are compared. One model fits a second degree polynomial to the collected positional measurements of the object and the other uses the Forward Euler Method to construct the objects flight path. To accurately guide the robot, the angular position of the robot must also be measured. Two different methods of measuring the angular position are presented and their respective reliability are measured. A calibrated magnetometer is used as one method while pure computer vision is implemented as the alternative method. A functional object tracking and interception system that was able to intercept the thrown object was constructed using both the polynomial fitting trajectory prediction model as well as the one based on the Forward Euler Method. The magnetometer and pure computer vision are both viable methods of determining the angular position of the robot with an error of less than 1.5°. / I detta projekt behandlas konstruktionen av och pålitligheten i en bollfånganderobot och dess bakomliggande lågbudgetkamerasystem. För att fungera i tre dimensioner används en stereokameramodul som spårar bollen med hjälp av färgigenkänning och beräknar bollbanan samt förutspår nedslaget för att ge god tid till roboten att genskjuta bollen. Två olika bollbanemodeller testas, där den ena tar hänsyn till luftmotståndet och nedslaget beräknas numeriskt och den andra anpassar en andragradspolynom till de observerade datapunkterna. För att styra roboten till den tänkta uppfångningspunkten behövs både robotens position, vilket bestäms med kameramodulen, och robotens riktning.Riktningen bestäms medbåde en magnetometer och med kameramodulen, för att undersöka vilken metod som passar bäst. Den förslagna konstruktionen för roboten och kamerasystemet kan spåra och fånga objekt med bådadera de testade modellerna för att beräkna bollbana, dock så är tillförlitligheten i den numeriska metoden betydligt känsligare för dåliga mätvärden. Det är även möjligt att använda sig av både magnetometern eller endast kameramodulen för att bestämma robotens riktning då båda ger ett fel under 1.5°.

I världen växer forskning på självgående fordon dagligen.Målet med detta projekt var att skapa ett självgåendefordon och utforska möjligheterna att använda infrarödareflektioner som navigeringsmetod och hur man kanuppnå distinkta mätvärden. Avhandlingen diskuterar ävenmöjligheterna att använda flera prototyper i en störreskala. Under projektets gång byggdes ett prototypfordonför att genomföra experimenten angående lämplighetenmed navigering via infrarött ljus. Tester med prototypenvisar att navigering via infrarött ljus är väldigt pålitligtunder kontrollerade omständigheter. Projektet utforskaräven hur hierarkisk mjukvaruarkitektur står sig mot heltlokal eller centraliserad mjukvaruarkitektur. / In the world, research on autonomous navigation vehicles(AGV) is growing by the day. The goal with this projectwas to create an AGV and explore the possibility of usinginfrared reflections as a navigational method and how toachieve distinct reflection measurements from a surface.The thesis also discusses the possibility of using severalunits on a larger scale. In the progress of the project, aprototype vehicle was built to conduct the experiments toidentify the suitability of infrared navigation. The testingof the prototype shows that navigation by IR can be veryreliable under controlled circumstances. The project alsoexplored how hierarchical software architecture stands incomparison to purely local or centralized software architecture.