<p>Denna rapport behandlar utveckling av en tvåhjulig balanserande robot. En PID-regulator är implementerad i en mikrokontroller, som även AD-omvandlar en sensorsignal, samt styr motorer via H-bryggor med pulsbreddsmodulering. I rapporten förklaras framtagning av diskret PID-regulator, processorkort, motorkort, val av komponenter och sensor för att mäta robotens vinkel mot ett vertikalplan.</p><p>Roboten kan balansera stillastående, men behöver kompletteras ytterligare med hjulåterkoppling för att kunna balansera medan den kör. Roboten balanserar med mätdata från en mekanisk golvavkännare (potentiometer). Andra sorters sensorer diskuteras också, t ex accelerometer, gyro och optisk sensor.</p> / <p>This report explain the development of a two wheel balancing robot. A PID-regulator is implemented in a microcontroller, which also AD-converts a sensor signal, and generate pulse width modulated signals to drive H-bridges. It is discussed how to develop a discretisized PID regulator, microcontroller and H-bridge circuit boards, as well as how to chose components and suitable sensors for measuring the robots angle against a vertical plane.</p><p>The robot is able to balance on its own when standing still, but it need to have feedback from its wheel position if it should be able to maintain balancing when moving. The robot use a mechanical floor feeler (potentiometer). Other sensors are also discussed, e g accelerometer, rate gyro and optical sensor.</p>

Denna rapport behandlar utveckling av en tvåhjulig balanserande robot. En PID-regulator är implementerad i en mikrokontroller, som även AD-omvandlar en sensorsignal, samt styr motorer via H-bryggor med pulsbreddsmodulering. I rapporten förklaras framtagning av diskret PID-regulator, processorkort, motorkort, val av komponenter och sensor för att mäta robotens vinkel mot ett vertikalplan. Roboten kan balansera stillastående, men behöver kompletteras ytterligare med hjulåterkoppling för att kunna balansera medan den kör. Roboten balanserar med mätdata från en mekanisk golvavkännare (potentiometer). Andra sorters sensorer diskuteras också, t ex accelerometer, gyro och optisk sensor. / This report explain the development of a two wheel balancing robot. A PID-regulator is implemented in a microcontroller, which also AD-converts a sensor signal, and generate pulse width modulated signals to drive H-bridges. It is discussed how to develop a discretisized PID regulator, microcontroller and H-bridge circuit boards, as well as how to chose components and suitable sensors for measuring the robots angle against a vertical plane. The robot is able to balance on its own when standing still, but it need to have feedback from its wheel position if it should be able to maintain balancing when moving. The robot use a mechanical floor feeler (potentiometer). Other sensors are also discussed, e g accelerometer, rate gyro and optical sensor.

In todays society there are microprocessors in almost every new item that is produced for home use. They are all being connected and smart, and by that microcontrollers are playing an increasingly important role in peoples private life. In this thesis in mechatronics a controller will be implemented on an Arduino to make it possible for a cube to balance in upright position. The cube is in theory an inverted pendulum with one degree of freedom, and is intended to balance using an inertia wheel at the top of the structure. A PID regulator was used, and at the time this report was written, the right parameter values for the PID was not found. The cube is able to shift its position back and forth over the setpoint with support on each side to prevent it from falling. A bit more tuning is required to make it balance on its own / I dagens samhälle är det microprocessorer i nästan alla nya produkter som skapas för den privata marknaden. De är alla sammankopplade och smarta. I och med det spelar mikrokontrollers en allt större roll i människors dagliga liv. I den här rapporten inom mekatronik implementeras en regulator i en arduino för att balansera en kub stående på en kant. I teorin är en kub en inverterad pendel med en frihetsgrad och är tänkt att balansera med hjälp av ett reaktionshjul monterat överst på prototypen. En PID regulator användes och då denna rapporten skrevs hade rätt parametrar inte påträffats. Kuben klarar av att ändra position fram och tillbaka över referensläget då den blockeras från att ramla. För att den ska klara av att balansera av sig själv behöver regulatorn ställas in bättre.

This bachelor thesis aims to investigate the viability of using two wheeled self-balancing robots for package deliveries. The movement of the two wheeled self-balancing robot resembles the human movement more than a traditional four wheeled vehicle. The goal of the report is to build a selfbalancing robot to investigate how far from the center axis a weight can be added, as well as what the response time of a Wireless Fidelity (WiFi) connection for steering the robot is and how it compares to a Bluetooth connection. Balance of the robot was achieved by using a Proportional-IntegralDerivative (PID) controller with inputs from a gyroscope and accelerometer. Stepper motors were used to maneuver the robot. When the robot was constructed tests were performed to evaluate how far from the center axis a weight could be added. A test was also performed to evaluate the WiFi connection response time with regard to the distance between the operator and the robot, as well as the maximum range and how it compares to Bluetooth. The results showed that a one kilogram weight could be added five centimeters from the center axis, that the response time was around 10-20 milliseconds for a distance up to 35 meters. A WiFi connection has a longer range compared to Bluetooth and also has a lower response time. / Denna rapport strävar efter att undersöka möjligheterna av att använda en själv-balanserande robot för paketleveranser. Rörelsen av en tvåhjulig själv-balanserande robot liknar den mänskliga rörelsen mer än ett traditionellt fyrhjuligt fordon. Målet med rapporten är att bygga en självbalanserande robot för att undersöka hur långt från dess centeraxel en vikt kan placeras, samt undersöka vilken responstid som uppnås med en Wireless Fidelity (WiFi)-länk och hur en WiFi-länk jämför med en Bluetooth-länk. Balans uppnåddes genom att använda en Proportional-IntegralDerivative (PID) regulator med input från ett gyroskop och en accelerometer. Stegmotorer användes för att manövrera roboten. När roboten hade konstruerats utfördes tester för att undersöka hur långt från centrumaxeln en vikt kunde placeras. Ett test utfördes för att undersöka responstiden för en WiFi-länk med avseende på avståndet mellan operatör och robot, samt att undersöka den maximala räckvidden och jämföra den mot Bluetooth. Resultaten visade att en vikt på ett kilogram kunde placeras fem centimeter från centeraxeln, att responstiden var ungefär 10-20 millisekunder för avstånd upp till 35 meter. En WiFi-länk har en längre räckvidd än Bluetooth och kortare responstid.