Although a robot vacuum cleaner is a well-known product, development is still interesting. Better working sensors and more sophisticated algorithms and sensors are used in new cleaners. The purpose with this thesis was to learn more about different sensors, algorithms, and designs of robot vacuum cleaners, to try ideas and to find improvements to implement on the demonstrator. The initial work was to make a market investigation to find customer needs and expectations. Also making a rough design and layout for the mechanical and electrical system. The budget for the demonstrator was 1000 SEK. Using laser cut plastic sheets, 3D printed parts, and receiving motors for free, costs did not exceed budget. Literature and theses in the area of interest were studied to find answers to some of the research questions. The theses studied subjects such as driving pattern and designs to find back to charge station. Some ideas for driving patterns were implemented on a demonstrator. The development method used was iteration of finding useful information, testing components, codes and also the complete demonstrator. The components used were DC motor, stepper motors, ultrasonic sensors, Arduino mega micro controller, switches and AA batteries. The different components required different voltage and the stepper motors used driver cards. / Även om robot dammsugare är en välkänd produkt är produktutveckling fortfarande intressant. Bättre sensorer och mer sofistikerade algoritmer och sensorer används i dammsugare. Syftet med denna avhandling var att lära sig mer om olika dammsugare, algoritmer och konstruktioner av robot dammsugare, för att prova idéer och möjliga hitta förbättringar att implementera på demonstranten. Det första arbetet var att göra en marknadsundersökning för att hitta kundens behov och förväntningar. Även att göra en grov design och layout för det mekaniska och elektriska systemet. Budgeteringen för demonstranten var 1000 kr. Kostnaderna översteg inte budgeten eftersom vi använde oss av laser skurna plastplattor, 3D-printade delar och erhöll motorer utan kostnad. Sex olika avhandlingar studerades för att hitta svar på några av frågorna. Avhandlingarna studerade ämnen som körmönster och mönster för att hitta tillbaka till laddstationen. Vissa idéer för körmönster implementerades på demonstranten. Den använda utvecklingsmetoden var iteration av att hitta användbar information, testa komponenter, koder och även den fullständiga demonstranten. De komponenter som användes var likströmsmotor, stegmotorer, ultraljudssensorer, Arduino mega-mikrokontroller, strömbrytare och AA-batterier. De olika komponenterna krävde olika spänningar och stegmotorn använder ett specifikt drivkort.

The purpose of this report was to research through the construction of a prototype the technical challenges associated with creating a robot that distributes sand on patios after snowfall. A robot that could complete this task should be able to know its position in an unknown terrain and traverse it in a predictable manner that allows for the even spread of the sand. In order to achieve stability and predictability of movement, stepper motor driven wheels were chosen as the steering method. The sand-spreading mechanism consists of a DC Motor connected to a 3D-printed disc with rectangular extrusions at its base. The wheels and chassis of the robot were likewise 3D-printed. Lastly, an Arduino MEGA board was the controller of choice. / Syftet med denna rapport var att genom konstruktionen aven prototyp undersöka de tekniska utmaningarna för att skapa en robot som distribuerar sand på uteplatser efter snöfall. En robot som kan slutföra denna uppgift bör kunna känna till sin position i en okänd terräng och färdas på den på ett förutsägbart sätt som möjliggör en jämn spridning av sanden. För att uppnå stabilitet och förutsägbarhet för rörelse valdes stegmotordrivna hjul som styrmetod. Sandspridningsmekanismen består av en likströmsmotor ansluten till en 3D-utskriven skiva med rektangulära extruderingar vid basen. Robotens hjul och chassi var också 3D-utskrivna. Slutligen var ett Arduino MEGA-kort den valfriastyrenheten.

A simple idea can have many different construction solutions and a claw machine is a good machine to try different solutions on. The goal of this thesis was to find out how a claw machine could be created as simple as possible and finding out which parts that were essential in constructing the machine. The claw machine’s shell was built using a laser cutter and details were 3D-printed. With 4 metal rods and two stepper motors the claw machine gantry worked properly. Finally a 3D-printed claw was made and attached to a servo motor and a stepper motor, a functional claw machine had been constructed. The conclusions of this thesis was that stop-sensors were not necessary in the making of the machine as the motors can’t move the claw further than to the edges and risk damaging the machine, step counting with proper belts is an alternative. Further conclusions was that 3D-printed bearings creates too much friction and therefore the gantry can’t operate, and using a fixed timing belt instead of a movable one is to prefer. / En enkel idé kan ha många olika konstruktionslösningar, en klomaskin är ett exempel på en sådan idé som kan fungera som ett exempel att pröva olika konstruktionslösningar på. Målet med det här kandidatexamensarbetet var att undersöka hur en klomaskin kan uppnå sin funktion genom att ta reda på vilka komponenter som är viktigast för att konstruera maskinen. Klomaskinens skal laserskärdes och detaljdelar 3D-printades. Med 4 metallstänger och stegmotorer så fungerade klomaskinens ställning. Slutligen så var klomaskinen konstruerad. Slutsatser av det här kandidatexamensarbetet var att stoppsensorer inte var nödvändiga eftersom motorerna inte kunde föra klon längre än i det begränsade området och riskera att skada maskinen, stegräkning är ett alternativ med kuggremmar som inte slirar. Andra slutsatser var att 3D-utskrivna lager resulterade i mycket friktion och därmed en mekanism som inte fungerade och att använda en fix kuggrem är att föredra över en rörlig.

The art of tattooing has been around for centuries in human history and tattoos are still very popular in today’s society. Tattoos serve as a way to, for example, express people’s personalities, religious beliefs, or culture, and its growing popularity may lead to the need for more technological and automated alternatives. In this project, a computer numerical control plotter was built to investigate the possibilities of automation of tattooing, and the project focused on the possible limitations of performance and safety in an automated tattooing machine. The machine was built using two stepper motors connected with an H-Bot configuration that moved a gantry in the X and Y directions. A third stepper motor connected to a lead-screw was mounted on the gantry enabling movement in Z direction. Several tests were conducted in order to examine the performance of the machine. These tests were done using ink and whiteboard markers to draw different geometries on paper and the subject’s arm. The results showed limitations in the size of the tattoo as the machine could only draw on a flat surface and therefore had trouble adjusting to the uneven surface of an arm. The results also showed that the machine had some trouble drawing rounded geometries, such as circles, which meant that the circles, to a certain extent, got an elliptical appearance. It did however draw straight lines accurately. The main factors of this were believed to be a combination of sub-optimal assembly and the stepper motors being too weak to optimally operate with the H-Bot configuration. The safety risks were considered restricted when using a limit switch sensor and carefully calibrating the speed and movement in the Z-axis. / Tatueringskonsten har funnits i århundraden och tatueringar är fortfarande mycket populära i dagens samhälle. Tatueringar fungerar bland annat som ett sätt att uttrycka människors personligheter, religion eller kultur. Dess växande popularitet kan leda till ett behov av tekniska och automatiserade alternativ. I detta projekt byggdes en CNC-plotter för att undersöka möjligheterna till automatisering av tatueringar och projektet fokuserade på möjliga begränsningar av prestanda och säkerhet hos en automatiserad tatueringsmaskin. Maskinen byggdes med två stegmotorer anslutna med en H-Bot-konfiguration som flyttade en brygga i X- och Y-riktningarna. En tredje stegmotor ansluten till en ledskruv monterades på bryggan vilket möjliggjorde rörelse i Z-led. Flera tester genomfördes för att undersöka maskinens prestanda. Dessa tester gjordes med hjälp av bläck- och tuschpennor för att rita olika geometriska former på papper och testpersoners armar. Resultaten visade begränsningar i tatueringsstorleken eftersom maskinen bara kunde rita på en plan yta och därför hade problem med att anpassa sig till den ojämna ytan av en arm. Resultaten visade också att maskinen hade vissa problem med att rita runda geometrier, så som cirklar, vilket medförde att cirklarna, till en viss grad, fick ett elleptiskt utseende. Den ritade dock raka linjer med bra noggrannhet. De största anledningarna till detta tros vara en kombination av bristfällig montering och att stegmotorerna var för svaga för att optimalt kunna fungera med H-Bot-konfigurationen. Säkerhetsriskerna ansågs vara begränsade vid användning av en gränslägesgivare och noggrann kalibrering av hastigheten och rörelsen i Z-led.