Detta examensarbete syftar till att hitta ett MEMS-gyroskop till W2000, en rengöringsrobot som finns hos Weda AB. Gyroskopet ska användas för att korrigera rengöringsrobotens kurs när den avviker från sin bestämda rutt. I dagsläget har inte W2000 någon sensor för att kunna rätta till sig. För att hitta det lämpligaste för rengöringsroboten så undersöktes ett antal MEMS-gyroskop genom att samla information och fakta samt kontakta olika företag för vägledning med vårt problem. Det MEMS-gyroskop som hittades och implementerades i W2000 var OMNI LPMS-CU2. Gyroskopet valdes på grund av att den hade samma utgångstyp och kommunikationsspråk som PLC:n som var inbyggd i W2000. Ett test utfördes för att se om det implementerade gyroskopet kunde kurskorrigera när den vreds från programmerade väg. Det blev ett lyckat resultat av testandet, W2000 kunde justera sig när den avvek. Examensarbetet föreslår rekommendationer och förbättringar för vidare arbete med det här projektet. Anledningen är att trots att det var ett tillfredställande resultat så var det bara det första steget för att göra W2000 optimal för att kunna använda gyroskopet och dess funktioner till fullo. Det måste göras ett antal mer tester och undersökningar på W2000 för att kunna implementera MEMS-gyroskopet i helhet. / The thesis work aims to find a MEMS gyroscope for the W2000, a cleaning robot available at Weda AB. The gyroscope will be used to correct the course of the cleaning robot when it deviates from its specified route. Currently the W2000 does not have a sensor to adjust. To find the most suitable gyroscope for the cleaning robot, several MEMS gyroscopes were examined by gathering information and contacting various companies for guidance with our situation. The MEMS gyroscope which was found and implemented in W2000 was OMNI LPMS-CU2. The gyroscope was chosen because it had the same output type and communication protocol as the PLC built into the W2000. A test was performed to see if the implemented gyroscope could correct the course as it was turned from programmed path. The result of testing was successful which shows that the W2000 was able to adjust when it deviated. The degree project proposes recommendations and improvements for further work on this project. Although it was a satisfying result, it was only the first step in making it functional. Several tests and investigations must be done on the W2000 in order to implement the MEMS gyroscope as a whole.to insert text

Wedas rengöringsrobot W2000 för bassänger har i nuläget ett styrsystem där roboten inte vet vart den är i bassängen. På grund av detta kan den inte känna av om den hamnar ur kurs, eller om den fastnat. Syftet med detta projekt är att i miniatyr skapa ett alternativt styrsystem som använder sig av en ultraljudssensor. För att göra detta skapades en miniatyr i LEGO Mindstorms som sedan testades i en miniatyr inhängnad som symboliserar en bassäng. Roboten skall med ultraljudssensorn kunna följa och hålla en viss distans till väggarna och därav inte hamna ur kurs, samtidigt känner datorn av hur långt den kör och kan vid fel känna av och larma. Resultaten var lyckade och påvisar ett fungerande styrsystem i miniatyr som utan hjälp kör i ett mönster som täcker hela bassängytan. Programmet som tagits fram bör med vissa ändringar i koden kunna implementeras för att styra en fullskalig rengöringsrobot. / Weda’s Cleaning robot W2000, meant for underwater use, currently has a control system that does not know its own position in the pool. Due to this it cannot know if it deviates of the planned course, or if it gets stuck. The purpose of this project is to, in miniature, create an alternative control system that uses an ultrasonic sensor. For this to be achieved, a miniature was created using LEGO Mindstorms that could be tested in a miniature enclosure acting as a pool. The robot should, using the ultrasonic sensor, follow along the wall keeping a set distance, and thereby stay on course. It should also estimate the driven distance to be able to sense and signal when something is wrong. The results of this project were successful as it shows a working control system in miniature that can drive in a way that covers the pool bottom surface efficiently. The program should, with some changes, be able to control a full-size cleaning robot.

Detta examensarbete har genomförts hos Weda AB gällande deras bottensug B600. Syftet med projektet har varit att åstadkomma en ökning av robotens automationsgrad för att eliminera behovet av övervakning och samtidigt minska robotens operationstid per rengöringscykel. För att öka automationsgraden har en kursavvikelse, som uppkommer i samband med robotens övergång från poolens djupa del till dess grunda del, undersökts. Fokus har legat på att minska denna avvikelse genom att ta fram ett mekaniskt tillbehör som enkelt kan monteras på roboten. Två stycken iterationer av prototypen har tillverkats och testats. Den andra iterationen kunde inte validera lösningen på grund av oförutsedda problem. En tredje iteration har som resultat av detta teoretiskt föreslagits med syfte att lösa dessa problem för att kunna validera konceptets verkan. Fortsatt testning av den tredje iterationen kommer därmed att vara avgörande för ifall konceptet som helhet fungerar som tänkt. / This thesis has been carried out at Weda AB regarding their bottom suction robot B600. The purpose of the project has been to achieve an increase in the robot's degree of automation to eliminate the need for monitoring and at the same time reduce the robot's operating time per cleaning cycle. To increase the degree of automation, a deviation of the course that occurs in connection with the robot's transition from the deep part of the pool to its shallow part has been investigated. The focus has been on reducing this deviation by developing a mechanical accessory that can be easily mounted on the robot. Two iterations of the prototype have been manufactured and tested. The second iteration could not validate the solution due to unforeseen problems. As a result, a third iteration has been theoretically proposed with the aim of solving these problems. Continued testing of the third iteration will thus be decisive for whether the concept as a whole will work as intended.

Detta projekt syftar till att undersöka om det går att kurskorrigera en av Weda AB:s poolrengöringsrobotar med hjälp av ett MEMS-gyroskop. Den valda rengöringsroboten styrs idag av en PLC, och konceptet är att komplettera styrenheten med ett MEMS gyroskop som kan detektera kursavvikelser. Undersökandet av möjligheterna för implementeringen börjar med att samla information om MEMS gyroskopens funktion och i vilka tekniker de används idag. Vidare utförs beräkningar mot Wedas definition av rak kurs, det resulterade i för höga krav på känsligheten i gyroskopet. Trots det otillfredsställande resultatet beslutar Weda att projektet ska fortsätta undersöka gyroskopets möjligheter. En marknadsundersöknings med 9 tillverkningsföretag genomförs i syfte att se vad marknaden erbjuder för MEMS gyroskop idag. Sedan konsulteras distribueringsföretaget Avnet som bidrar med sina kunskaper, erfarenheter och rekommendationer för konceptet. Ett av de framstående gyroskopen i undersökningen användes för att genomföra två tester. Syftet av dem var att simulera olika situationer som rengöringsroboten kan utsättas för. Resultatet visar att repetitionsnoggrannheten är god men att gyroskopet inte är tillförlitligt i låga hastigheter, vilket är en dålig egenskap för rengöringsroboten W2000 som körs med en hastighet 0,2 m/s. Testresultatet diskuterades med Bosch och dem tror att gyroskopets automatiska kalibrering är orsaken till att det inte ger tillförlitliga mätdata vid låga hastigheter. / During this project the possibilities to monitor and adjust the direction of a pool cleaning robot with a MEMS gyroscope are evaluated. The robot chosen for the evaluation is manufactured by Weda AB. The concept is to add a MEMS gyroscope to the robot, which will give the control unit (PLC) feedback regarding the direction of the robot. The evaluation includes general information about MEMS gyroscopes, where they are used, common built in errors etc. To be able to select a suitable MEMS gyroscope the needed sensitivity is calculated. The needed sensitivity is based on requirements from Weda AB. The evaluation also includes a market survey which shows that the needed sensitivity cannot be fulfilled by products available on the market. The market survey is based on nine manufacturing companies and a recommendation from a distribution company called Avnet. One of the prominent MEMS gyroscopes was used to carry out two tests. The tests were designed to mimic motions of the pool cleaning robot. The test result shows that the gyroscope has good repetition accuracy, but it is not trustworthy when the rotation speed is low. The test result was discussed with the manufacturer and they think that the non positive result is caused by the automatic calibration.