This project aimed to create a prototype of a self stabilising and body borne table. The prototype was constructed by first building a CAD-model and doing a simulation of the entire system. This provided a ground for doing a physical construction. An Arduino Uno was used as a microcontroller that sent signals to two servo motors based on data from an accelerometer. This way, as the system was tilted to one side, the motors would compensate for this and put the table horizontal again. The purpose of the report was to examine how a multiaxial system could be controlled and how a plane can be stabilised based on the fact that a plane is made up of three points in space. Additionally, another purpose was to see how a simulation differs from a physical prototype and why. The constructed prototype worked as intended and gave similar results as the simulation, although with minor differences due to the simulation being done in a perfect environment. Finally, the sources of the imperfections are discussed along with what future work needs to be done on the prototype if it were to become a product. / Detta projekt hade som mål att tillverka ett självstabiliserande och kroppsburet bord. Prototypen byggdes genom att först göra en modell i CAD samt en simulering av hela systemet. Detta gav en grund för att sedan kunna göra en fysisk konstruktion. En Arduino Uno användes som en mikrokontroller som skickade signaler till två stycken servomotorer baserat på data från en accelerometer. På detta sätt, när systemet lutades åt något håll kunde motorerna kompensera för detta och sätta bordet horisontellt igen. Målet med rapporten var att undersöka hur ett multiaxiellt system kunde styras samt hur ett plan kan stabiliseras baserat på att tre punkter i rymden utgör ett plan. Utöver det fanns också målet att se hur en simulering och en fysisk prototyp varierar och varför. Den byggda prototypen fungerade som planerat och gav liknande resultat till simulering, dock med små skillnader på grund av att simuleringen gjordes i ett perfekt tillstånd. Slutligen diskuterades felkällorna och vad som skulle behöva göras i framtiden om fortsatt arbete skulle göras på prototypen och förvandla den till en produkt.

This bachelor project in mechatronics aimed to design and build a versatile robot that can both roll and walk using four legs. Control of the robot’s movement was to be achieved by a joystick, with the ability to alter direction in both rolling and walking mode. However, due to time constraints, the rolling algoritm was not implemented. Nevertheless, the final prototype achieved the ability to transform between a ball and a quadruped robot and move in four directions. The accuracy and precision of the walking sequences were evaluated and demonstrated moderate precision and a suboptimal level of accuracy. / Detta kandidatprojekt i mekatronik syftade till att designa och bygga en mångsidig robot som både kan rulla och gå med fyra ben. Kontroll av robotens rörelse ska uppnås med joystick, med möjligheten att ändra riktning i både rillande och gångläge. Men på grund av tidsbrist implementerades inte rullalgorithmen. Ändå uppnådde den slutliga prototypen förmågan att tranformera mellan en boll och en fyrbent robot och röra sig i fyra riktningar. Noggrannheten och precisionen i gångsekvenserna utvärderades och visade måttlig precision och en suboptimal nivå av noggrannhet.

This report aims to evaluate a wirelessly controlled robotic arm mounted on a 3-wheel platform that would act as a stabilized camera gimbal. The evaluation is focused on doing experiments to determine the accuracy and repeatability of the robotic arm and to examine if the arm can self-stabilize. Evaluation of the robot was done by 3D-printing a prototype and running experiments using a laser module attached to the robotic arm and measuring the error between the actual obtained points and the target points. The experiments were done on three iterations of the prototype where small changes have been done to the software and hardware components which in the last iteration gave an accuracy of 0,21mm and repeatability of 3,508mm. Stabilization was also achieved with a range of +/- 60 degrees in 3 orientations, roll, pitch and yaw. / Denna rapport utvärderar en fjärrstyrd robot-arm som är monterad på en 3-hjuligplattform som ska fungera som en stabiliserad kamera gimbal. Utvärderingen är utformat på att göra experiment för att bestämma noggrannheten och repeterbarheten av robotarmen och undersöka om robotarmen kan självstabilisera sig. En prototyp har skapats med hjälp av en 3D-skrivare och experiment gjordes genom att montera en laser på robotarmen, där mätningar har gjorts mellan målpunkterna och de erhållna punkterna. Efter 3 iterationer där vissa ändringar har gjorts till hårdvaran och mjukvaran, har en noggrannhet på 0,21mm, och repeterbarhet på 3,508mm åstadkommit. Stabiliseringen har också uppnåtts inom ett intervall av +/- 60 grader i 3 vinkel riktningarna.

The purpose of this project was to develop an automatic irrigation system for plants. It is beneficial to have plants indoors. In addition to their air-purifying qualities, they have been proven to increase the productivity of employees at workplaces, as well as decrease the amount of sick leave. Three research question were investigated: how much energy the system requires and if it is possible to replace the energy source with an alternative energy source, how well the system stabilises and how a wireless regulation can be implemented. The final design consisted of a mictrocontroller which controlled the system, a water pump, a moisture level sensor and a plant on which everything was tested. The system was left during a four week period to see how well it managed. The project resulted in a system that managed to keep the plant alive. The energy demand of the system could be covered by solar cells instead of batteries. / Syftet med detta projekt var att utveckla ett automatiskt bevattningssystem för växter. Det är fördelaktigt att ha växter inomhus. Bland annat har det bevisats att växter i kontorslandskap ökar produktiviteten hos de personer som arbetar där, samt att antalet uttagna sjukdagar minskar. Fortsättningsvis var det tre stycken forskningsfrågor som undersöktes, hur mycket energi kräver systemet och är det möjligt att ersätta energikällan med en alternativ energikälla, hur väl stabiliserar sig systemet samt hur kan en trådlös reglering implementeras.  Den slutliga designen bestod av en mikrokontroller som styrde systemet, en vattenpump, en fuktighetssensor och en planta på vilken testerna utfördes. Systemet lämnades i fyra veckor för att se hur väl det klarade sin uppgift. Resultatet blev att växten överlevde vilket innebär att systemet fungerade. Möjligheten att byta ut batterierna mor solceller studerades och slutsatsen är att detta byte är möjligt.

Automated solutions such as robotic vacuum cleaners and smart lighting are gaining popularity, both in the home as well as in public environments. The purpose of this project is to investigate the possibility of using a microcontroller to, in a user-friendly way, control a blind and to implement a sound sensor to activate the mechanism. A stepper motor was used to drive the blind and control its position. The prototype was programmed to recognize a sequence of two claps within a specific time interval. To make the prototype more user-friendly a UI was implemented with an LCD-display and mechanical buttons. A menu was designed where the user would be able to change settings such as the sound level threshold and motor speed as well as calibrate the position of the blind. The performance of the prototype was evaluated by testing the audio recognition by attempted activation in a quiet environment and by recording accidental activations in a loud environment. The conclusions drawn from these test were that the sound recognition was implemented and operated with a success rate of up to 73 %, but that it also triggered relatively easily by extraneous sound sources. Future improvements to this problem could include implementation of a band pass filter to further optimize the sound recognition to the desired audio cue. / Automatiserade lösningar som robotdammsugare och smart belysning blir allt mer populärt, både i hemmet och i offentliga miljöer. Syftet med detta projekt är att undersöka möjligheten att använda en mikrokontroller för att på ett användarvänligt sätt styra en rullgardin och implementera en ljudsensor för att aktivera mekanismen. En stegmotor användes för att driva rullgardinen och styra dess position. Mjukvaran formades för att känna igen en sekvens av två klappar inom ett visst tidsintervall. För att göra prototypen mer användarvänlig implementerades ett användargränssnitt med en LCD-skärm och mekaniska knappar. En meny utformades där inställningar som ljudnivåns tröskelvärde och motorvarvtal kunde ändras. Gardinens position kunde även kalibreras. Ljudigenkänningen utvärderades genom att testa aktivering i en tyst miljö och genom att registrera oavsiktliga aktiveringar i en högljudd miljö. Slutsatserna från dessa test var att ljudigenkänningen implementerades och fungerade konsistent vid upp till 73 % av aktiveringsförsöken, men att den också utlöstes relativt enkelt av yttre ljudkällor. Eventuella förbättringar av detta problem kan innefatta implementation av ett bandpassfilter för att ytterligare optimera ljudigenkänningen.

Cirka en miljard cigarettfimpar slängs på svenska gator varje år. Detta leder till risker för både människan och miljön som skulle kunna minskas betydligt med robotar som städar bort fimparna. Denna rapport behandlar ett konstruktionsförslag för en robot som utför just denna uppgift. Med tanke på givna begränsningar utvecklas endast funktionaliteten som krävs för att roboten skall kunna utföra sin uppgift i en idealiserad inomhusmiljö. En prototyp konstrueras för att kunna undersöka precisionen av detektering och upplockning av cigarettfimpar med den valda konstruktionen. För att kunna hitta cigarettfimpar drivs och styrs prototypen med två DC-motorer som är kopplade till separata H-bryggor. En ultraljudssensor upptäcker stora hinder så att prototypen kan undvika dessa. För detekteringen av cigarettfimparna används en Pixy-kamera som identifierar objekt genom att beräkna deras färgsignatur. Upptäcks en cigarettfimp styr prototypen mot denna. Sedan plockas fimpen upp med en mekanism baserad på servomotorer som styrs med en Arduino Uno mikrokontroller. Mekanismen består av en ramp med dörr som fälls ned och genom rampen leder in cigarettfimpen i en behållare. Konstruktionen har till stor del skapats med flertal elektriska komponenter, en byggsats samt i Solid Edge skapade och i 3D-skrivaren Ultimaker utskrivna delar. Resultat av utförda tester visar att Pixy-kameran är en svag punkt då den är väldigt ljuskänslig. Det är också mycket svårare för den att detektera fimpar i standardfärgen orange relativt röda fimpar. Tester av upplockning i goda ljusförhållanden och med röda cigarettfimpar ger 78% framgångskvot vilket visar på att konstruktionen fungerar väl. En framtida utvecklingsmöjlighet som minskade kvoten var dock att prototypen var opålitlig på att köra rakt. / Approximately one billion cigarette butts are thrown onto Swedish streets each year. This leads to risks both for the human and the environment that could be reduced considerably with robots that clean up the cigarette butts. This report deals with a construction proposal for a robot that performs exactly this task. Considering the restraints that this project faces only the functionality is developed that is required for the robot to be able to perform the task in an idealised indoor-environment. A prototype is constructed to be able to examine the precision of detection and collection of the cigarette butts for the chosen construction. To find cigarette butts the prototype is driving and steering with two DC-motors that are connected to separate H-bridges. A ultrasonic sensor detects large obstacles for the prototype to be able to avoid them. For detection of cigarette butts a Pixy-camera is used that identifies objects by calculating their colour signature. When a cigarette butt is detected the prototype steers towards it. Then it picks up the cigarette butt with a mechanism working with servomotors that are controlled by an Arduino Uno microcontroller. This mechanism is made up of a ramp with door that is tilted down onto the ground and leads the butt into a container.The construction was built using mainly multiple electric components, a building kit and parts designed in Solid Edge and 3D-printed in Ultimaker. Results of conducted tests show that the Pixy-camera is a weak spot as it is very light sensitive. Furthermore it is much harder for the camera to detect cigarette butts in standard colour orange compared to red cigarette butts. Tests of the cigarette butt collection performance showed a success ratio of 78% which shows that the construction works well. A future development for the prototype that lowered the success ratio was that it was unreliable at driving straight forward.

The blackboard and whiteboard are common in schools globally. Many of them have interesting magnetic properties, which is not largely used. In this thesis, a study is conducted in which the possibility of navigating along a whiteboard, using its magnetic property, is examined. A robot was manufactured and tested to see the possibilities of operating a robot with multiple functions on the board. By utilizing an accelerometer and a distance sensor, the robot was capable of navigating the board without the risk of falling of. The completed robot has an integrated controller which allows adjustments to any desired angle and detection of the edge of the board. / Svarta tavlan och whiteboard är vanligt förekommande i skolor over hela världen. Många av dem har den intressanta egenskapen att vara magnetisk, vilket inte utnyttjas i någon större grad. I den här avhandlingen gjordes en studie i att navigera med en robot på en tavla genom att utnyttja dess magnetiska egenskap. En robot tillverkades och testades för att se möjligheterna av att ha en Robot som skulle kunna utföra många olika uppgifter på tavlan. Genom utnyttjandet av en accelerometer och en distanssensor kunde roboten navigera på tavlan utan att riskera att trilla av. Den färdiga roboten har ett implementerat styrsystem för att kunna justera sig in till olika vinklar och även detektera kanten av tavlan.

This bachelor thesis will demonstrate and explain the building of a jumping robot. This work took place during the Spring semester of 2019 and was finished in May. The scope was to build a foot sized robot that can regulate jumping force and angle, while maintaining the ability to land safely and with its right side up. This thesis required that the robot made use of sensors and microcontrollers. The electronics used for this robot was an Arduino UNO, an IMU and several servos. The code behind the jump was based on the switch case statement model. Jack was built with three subsystems in mind: Energy storage to use for jumping, Decoupling for releasing a variable amount stored energy quickly and Suspension for reducing impact on landing and to prevent tipping. The work resulted in a robot who could jump 6.5% of its body length, regulate jump power and land on its feet. In conclusion, even though some of the subsystems were successful, our model of an jumping robot is insufficient due to its low jump height. / Detta kandidatexamensarbete redovisar planeringen och byggandet av en robot som kan hoppa. Arbetet varade under vårterminen 2019 och slutfördes i maj. Arbetet krävde att roboten skulle använda sig av sensorer och mikroprocesser. Elektroniken som användes i arbetet var en Arduino UNO, en IMU och ett flertal servo motorer. Koden bakom hoppet baserades på switch case statementmodellen. Jack är byggd med tre delsystem åtanke: Energilagring för hoppet, Avkoppling för att avlösa en varierande mängd lagrad energi snabbt och Dämpning för att reducera stötar vid landning och för att förhindra att roboten välter. Arbetet resulterade i en robot som kan hoppa 6.5% av sin längd, regulera hoppkraften och landa utan att välta. Vi kom fram till, även om vissa delsystem var lyckade, att vår modell av en hoppande robot inte är tillräcklig på grund av sin låga hopphöjd.

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.

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.