Automated guided vehicles (AGV) are more and more used in factories to provide a smart and adaptable material handling based on localization technologies. To use vision and path finding technologies at their full potential in these vehicles, a mechanical system able to move within a small space is required. The purpose of this study was to develop the mechanical structure of an AGV. The structure is composed of a chassis and mecanum wheels. To satisfy the needs, the vehicle had to be able to carry heavy loads while being compact. It also had to be cheap to be competitive on the market. Calculation models were developed to design mecanum wheels. From these models, the structure of the vehicle has been designed. The obtained solution fulfils requirements and solves some problems encountered by the previous design of the vehicle. However the prototype haven’t be fully tested due to manufacturing problems on rollers. This study offers a strong basis to design an AGV and points out common problems related to the design of a holonomic vehicle. Furthermore, some of the solutions proposed in this study need to be tested for validation. / Automatiskt styrda fordon, AGV, används allt mer i fabriker för att ge en smart och anpassningsbar materialhantering baseratdpå lokaliseringsteknik. För att möjliggöra användande av visions- och vägspårningsteknologi till dess rätta potential för automatiskt styrda fordon behövs ett mekaniskt system som kan röra sig på små ytor. Syftet med studien har varit att utveckla den mekaniska strukturen till en AGV. Strukturen består av ett chassi och mecanumhjul. För att uppfylla behovet, måste fordonet kunna bära stora laster samtidigt som det ska vara kompakt. Det krävdes även att den skulle vara billig för att vara konkurrenskraftig på marknaden. Beräkningsmodeller har tagits fram för att möjliggöra utformning av mecanumhjulen. Den hjul- och chassiutformning som tagits fram uppfyller krav som löser problem i föregående utformningar. Prototypen har dock ej blivit fullt testad på grund av tillverkningsproblem av rullarna. Studien har givit en stark bas för utformning av AGV och pekar ut vanliga problem relaterade till utformandet av holonomiska fordon. Lösningarna som presenterats i denna studie behöver testas för att validera utformningen.

Vid institutionen för tillämpad fysik och elektronik, Umeå universitet, bedrivs utbildning och forskning inom bland annat automation och robotik. Syftet med projektet är att skapa en robot där rapporten skall kunna användas för att förenkla framtida utlärningar inom de ämnen projektet tar upp. Projektets mål är att designa, skapa och programmera en saneringsrobotprototyp med hjälp av utvecklingsgränssnittet CODESYS. För att möjliggöra sanering används UVC-ljus. UVC är en kategori inom UV-ljus där endast ett spann av våglängder innefattas, vilka bevisats ha bakteriedödande effekt. Robotens design är ritad i CAD och är måttanpassad utefter den hårdvara som används. Vidare består robotens chassi av två plexiglasplattor som laserskärs med färdiga hålbilder. Chassit sätts ihop med hjälp av sex M6-gängstänger, vilket skapar två plan där komponenter kan skruvas fast i de laserskärda hålbilderna. Roboten använder sig av motorstyrningskort, servomotorer och mecanumhjul där styrning sker med hjälp av två stycken joysticks. Joysticksen i samband med teoretiska rörelseekvationer möjliggör omnidirektionell rörelse. Vidare används ett reläkort för styrning av både UVC-lampor och signallampa. Roboten programmeras i CODESYS som ett ”Function Block Diagram” (FBD) där en mängd nya programbibliotek blir implementerade. Genom användning av CODESYS visualiseringsverktyg skapas ett användargränssnitt som gör att roboten kan fjärrstyras via ett webbgränssnitt. Projektet uppnådde sju av åtta krav från kravspecifikationen vilka validerades via fem uppsatta testscenarion. Resultatet är en robot som kan styras i valfri riktning via WiFi genom exempelvis en smartphone. Reläets olika portar öppnas och stängs genom programmerade funktioner, knappar och en IR-sensor vars uppgift är att avläsa kroppslig värme. Vid fortsatt utveckling av roboten skulle en kamera kopplats in och använts i HMI-gränssnittet, vilket hade möjliggjort telestyrning. Fler styrningsalternativ hade också kunnat implementerats, exempelvis genom att lägga till en knapp som gör att roboten roterar 90 grader. / At the Department of Applied Physics and Electronics, at Umeå University, education and research are conducted in areas such as automation and robotics. The purpose of the project is to create a robot, where the report can be used to assist future learning within the subjects covered by the project. The goals of the project are to design, create and program a decontamination robot prototype using the development interface CODESYS. UVC-light will be used to achieve this sanitation. UVC is a category of UV light which includes a limited range of wavelengths, that have been shown to have bactericidal effect. The robot is designed in CAD using the measurements of the hardware used. Furthermore, the robot's chassis consists of two plexiglass plates that are laser cut according to predetermined hole patterns. The chassis is assembled using six M6 threaded rods. The design constitutes two levels onto which the components can be mounted. The driveline consists of motor control boards, servomotors and mecanum wheels. Two joysticks are used to control the steering of the robot. The joysticks in relation with theoretical equations enables omnidirectional motion. Furthermore, a relay card is used for controlling both UVC and the signal lamp. The robot is programmed in CODESYS as a "Function Block Diagram" (FBD) where several new program libraries are implemented. By using CODESYS’ visualization tool, a user interface is created where the robot can be remotely controlled via a web interface. Seven out of eight requirements were achieved in the project. The achieved requirements were all validated through five test scenarios. Furthermore, the robot can be steered in any direction via Wi-Fi through inter alia a smartphone. The various ports of the relay are controlled by programmed functions and buttons, which can be overridden in the case of body heat being detected by an IR sensor. If the robot were to be further developed, a camera could be connected and used in the HMI, which would have enabled distance remote control. Furthermore, several control options could have been implemented, for example a button that allows the robot to rotate 90 degrees.

To define art is no easy task. Quotes such as ”Art is the elimination of the unnecessary” and ”A picture is worth a thousand words”, implies that art has something to do with conveying information. This is compatible with the fact that instructions are often conveyed in the form of images instead of text. Regardless of the definition and purpose of art, the interest of creating is with us from a young age. The idea behind this project was to broaden the limits of creation by evaluating possible ways of creating a robot able to paint a large flat horizontal surface, with primary focus on mobility, color application and position regulation. The project proved to be design-heavy since the system utilizes many components which demand synergy. All components were created and assembled in Solid Edge before additive manufacturing was used to produce them. The code was developed and tested successively in modules that were later meshed and executed between three separate Arduino microcontrollers in order to reduce delay. In the end mecanum wheels were used to achieve a movement pattern resembling that of a so called inkjet printer, allowing the robot to paint an image through parallel lines. The robot’s position is regulated using color sensors placed on the bottom side of the chassis and a spray can apply liquid chalk using a servo motor. The prototype is able to paint and follow a solid monochromatic line, but due to integration problems the images produced are non coherent. During continuous tests the chassis has been worn down which has lead to cracks and decreased stiffness, due to the choice of material. / Att definiera begreppet konst är ingen lätt uppgift. Citat som ”Konst är eliminering av allt onödigt” och ”En bild säger mer än tusen ord”, antyder att konst har något med förmedling av information att göra. Detta är förenligt med det faktum att instruktioner ofta förmedlas i form av bilder istället för text. Oavsett vad konst är och vad den används till så finns det hos de flesta sedan ung ålder ett intresse att skapa. Tanken med detta projekt var att vidga gränserna för skapandet genom att utvärdera möjliga sätt att skapa en robot med uppgift att måla en stor horisontell yta, med huvudfokus på rörlighetsförmåga, färgapplicering och positionsreglering. Projektet visade sig vara designtungt då systemet innehåller många komponenter vars funktionalitet kräver samordning. Ingående delar konstruerades och monterades ihop i Solid Edge innan additiv tillverkning utnyttjades för att framställa dem. Koden skapades och testades successivt i moduler som sedan samordnades och utfördes mellan tre separata Arduino mikrokontroller för att reducera fördröjningar. I slutänden användes mecanumhjul för att uppnå ett rörelsemönster som påminner om en så kallad inkjet-skrivare, vilket tillåter roboten att rita en bild genom flera parallella linjer. Robotens position regleras genom färgsensorer placerade på chassits undersida och en sprayburk applicerar flytande krita med hjälp av en servo motor. Prototypen kan måla och följa en heldragen enfärgad linje, men på grund avi ntegrationsproblem är bilderna den ritar osammanhängande. Kontinuerliga tester har medfört slitage på chassit, vilket har lett till sprickor och minskad styvhet, på grund av materialval.

The purpose of this project was to study how hand gesture control can be implemented on a vehicle that utilizes mecanum wheels in order to move in all directions. Furthermore, it was investigated how the steering of such a vehicle can be made wireless to increase mobility. A prototype vehicle consisting of four mecanum wheels was constructed. Mecanum wheels are such wheels that enable translation in all directions. By varying rotational direction of each wheel, the direction of the resulting force on the vehicle is altered, making it move in the desired direction. Hand gesture control was enabled by constructing another prototype, attached to the hand, consisting of an IMU (Inertial Measurement Unit) and a transceiver. With the IMU, the hand’s angle against the horizontal plane can be calculated and instructions can be sent over to the vehicle by making use of the transceiver. Those instructions contain a short message that specifies in what direction the vehicle should move. The vehicle rotates the wheels in the desired direction and move thereafter. The results show that wireless hand gesture based control of an omnidirectional vehicle works without any noticeable delay in the transmission and the signals that are sent contain the correct information about moving directions. / Syftet med detta projekt var att studera hur handstyrning kan implementeras på ett fordon som utnyttjar mecanumhjul för att röra sig i alla riktningar. Vidare undersöktes också hur styrningen av sådant fordon kan genomföras trädlöst för ökad mobilitet. En prototypfarkost bestående av fyra mecanumhjul konstruerades. Mecanumhjul är sådana hjul som möjliggör translation i alla riktningar. Genom att variera rotationsriktningen på vardera motor ändras riktningen av den resulterande kraften på farkosten, vilket gör att den kan förflytta sig i önskad riktning. Handstyrning möjliggjordes genom att konstruera en till prototyp, som fästs i anslutning till handen, bestående av en IMU och en transceiver. Med IMU:n kan handens vinkel gentemot horisontalplanet beräknas och instruktioner kan skickas över till farkosten med hjälp av transceivern. Dessa instruktioner innehåller ett kort meddelande som specificerar i vilken riktning farkosten ska röra sig i. Resultaten visar på att trädlös handstyrning av en farkost fungerar utan märkbar tidsfördröjning i signalöverföring och att signalerna som skickas till farkosten innehåller korrekta instruktioner gällande rörelseriktningar.