This bachelor’s thesis aimed to create a self balancing monowheel, a vehicle type consisting of one wheel, using a PID controller. The wheel is equipped with an accelerometer to gather data about the tilt of the construction, which is then filtered using a Kalman filter. A DC motor is propelling the monowheel forward whereas a stepper motor with a battery pack attached will actively balance the wheel with the help of a PID-controller. This method of balancing had limited success allowing the vehicle to travel for up to 7 seconds before falling over, compared with up to 4 seconds with no balancing implemented. / Detta kandidatexamensarbete har målet att skapa ett självbalanserandehjul med hjälp av en PID kontroller tillsammans med en accelerometer vars utsignal filtreras med ett kalman filter. En DC motor driver hjulet frammåt medan en stepper motor med ett batteripack fastsattär den rörliga vikten som balanserar konstruktionen. PID metoden lyckades balansera upp till 7 sekunder vilket är en marginell ökning jämfört med upp till 4 sekunder helt utan aktiv balansering.

Pitcher is a prototype which makes it easier for inexperienced guitar players to tune their guitars without any prior knowledge required. This thesis will explore how the construction varies between the usage of DC and a stepper motor, how reliable the tuner is and how long it takes to tune the guitar. The tuner will capture sound with a microphone and calculate the current frequency of the string with YIN autocorrelation. Based on the frequency a control system regulator is used to determine the speed and direction of a motor which turns the tuning peg, this is repeated until the string is in tune. 30 tests were conducted from different starting frequencies, and the time it took for the tuner to find the right pitch and the string’s corresponding frequency was measured. Some of the measurements were a couple of Hz off pitch, and only about half of the frequencies measured belonged to the interval where there is no noticeable dierence of the pitch, therefore the tuner could not be considered reliable. The time it takes to tune the guitar is dependent on how far off pitch the string is andthe dierence in time does not depend linearly with the starting frequency, it increases faster the further off pitch the string is.The tuner is portable and to apply the tuner to the guitar it is held and placed on the tuning peg with one hand as the other hand is plucking the string. / Den automatiska gitarrstämmaren, Pitcher, är en prototyp som möjliggör för oerfarna gitarranvändare utan förkunskaper att stämma en gitarr. Den här avhandlingen kommer att undersöka hur konstruktionen skiljer sig åt vidanvändning utav en stegmotor respektive en likströmsmotor, hur lång tid det tar att stämma gitarren samt hur tillförlitligprototypen är. Stämmaren avläser ljudsignaler med en mikrofon och beräknar sedan frekvensen av strängen med hjälp av YIN autokorrelation. Den beräknade frekvensen behandlas i en regulator som avgör vilken hastighet och i vilken riktningmotorn ska rotera stämskruven. Detta repeteras tills korrekt frekvens erhålls. 30 test gjordes då gitarren stämdes från olika startfrekvenser där tiden att stämma strängen respektive dess frekvens mättes. Några mätningar hade en frekvens som avvek flera Hz från korrekt frekvens, och cirka hälften av frekvenserna från alla mätningar tillhörde frekvensintervallet där ingen skillnad kan höras på tonen, därför kan gitarrstämmaren ej anses vara tillförlitlig. Tidendet tar att stämma en sträng är beroende på hur ostämd den är och skillnaden i tid beror inte linjärt av startfrekvens, utan den ökar snabbare desto mer ostämd gitarren är. Stämmaren är portabel och för att applicera den på gitarren placeras munstycket på stämskruven medan den andra handen slår an strängen.

An attempt was made to construct an ABS system that would both lock the wheel and release the brakes. The system would be mounted on a bicycle with v-brakes. It would then be tested if it could decrease the braking distance and if the system would respond fast enough. A literature study was made to learn what was needed for such a project. After many attempts of using re-purposed components an ABS system would eventually be built with a new stepper motor, and it was strong enough to lock the back wheels. Unfortunately the system could not be as thoroughly tested as expected, where only the reaction time of the system could be tested and not the braking distance due to a motor driver failure prior to the tests taking place. Due to shipping times and our budget and time constraints, further testing could not be done. / Ett försök att bygga ett ABS system som både låser hjulet samt släpper på bromsen gjordes. Systemet skulle kunna monteras på en cykel med fälgbromsar. Systemet skulle testas genom att mäta skillnaden i bromssträcka samt om reaktionstiden var snabb nog. En litteraturstudie gjordes för att få tillräcklig kunskap om vad som krävdes för ett sådant projekt. Efter många försök med att använda olika återanvända komponenter kunde ett ABS system till slut konstrueras med hjälp av en ny stegmotor, som var stark nog för att låsa bakhjulet. Tyvärr kunde bara systemets reaktionstid testas och inte bromssträckans förändring. Detta berodde på en motordrivare slutade fungera. På grund av frakttider och en fast budget samt en tidsbegränsning, kunde inte ytterligare tester genomföras.

This bachelor thesis in Mechatronics account for the process of constructing an automatic guitar tuner by means of a piezo-electric sensor, a stepper motor and Arduinobased control. The E4 - string on an acoustic guitar was used as a proxy for tuning any other possible guitar string. The accuracy and tuning-speed of the construction was examined through physical experimentation. Accuracy was measured in terms of the average distance from a piezo calibrated frequency value. The tuning-speed was appraisedby counting the number of times a guitar string had to be plucked before the motor stopped within an acceptable tuning interval. The automatic guitar tuner were able to reliably get the E4 - string in tune by plucking it once within an interval of ±2 Hz and +3.8 cents and −5.1 cents from the theoretical value. The average error was −3.4 cents from the targeted value. / I följande kandidatexamensarbete kontrueras en automatisk gitarrstämmare med hjälp av en piezosensor, en stegmotor och en Arduino-mikrokontroller. E4-strängen på en akustisk gitarr användes som substitut för hur stämningsproceduren skulle kunna fungera för vilken annan gitarrsträng som helst. Noggrannheten samt stämningshastigheten undersöktes genom experiment. Genomsnittet av frekvensskillnaderna mellan de piezo-kalibrerade avläsningsvärdena och E4-strängens värden definierade måttet på noggrannhet. Hastigheten på strängstämningen beräknades i form av hur många gånger en sträng behövdes slås an innan strängen var inom ett godkänt intervall. Den automatiska gitarrstämmaren visade sig pålitiligt kunna stämma E4-strängen på ett försök inom ett noggrannhetsintervall på ±2Hz från det teoretiska värdet. Stämmaren kunde stämma inom +3.4 cents och−5.1 cents samt var var i genomsnitt −3.4 cents i från det teoretiska värdet.

This project aims to provide fish keepers with a safe and simple way to feed their pets while abroad or in any other situation where they do not have the ability to feed their fish by hand. Overfeeding is an unfortunate albeit common reason for mass death in an otherwise safe and healthy aquarium. While overfeeding to land dwelling pets might have negative health implications, the rapid damage seen in an aquarium is unparalleled in other environments. This is due to the release of ammonia that occurs when excess food (and partially fecal matter) is decomposed. Moderate feedings provide adequate nutrition for the pets, while keeping ammonia production at a level where it can be converted to nitrite and lastly the rather harmless compound nitrate. Most, if not all, feeders on the market today base their feedings solely off of volume, but this can lead to large variations in feeding size, due to variations in air between pellets in the feeding portions. By adding a failsafe with weight, we can fully prevent any chance of overfeeding, and thus ensuring a long and healthy life for our pets. Overall the goals of a safe fish feeder were accomplished, although the weighing was not as accurate as it optimally would have been. / Med det här projektet syftar vi på att tillförse akvarieägare med ett tryggt och enkelt sätt att mata sina fiskar när de är utomlands eller av annan anledning inte har möjlighet att mata för hand. Övermatning är en olycklig men dessvärre vanlig anledning till massdöd i ett annars hälsosamt akvarium. Även om övermatning hos landdjur kan ha ohälsosamma konsekvenser, så är det aldrig lika skadligt på kort sikt som det är i ett akvarium. Det här beror på att överbliven mat (och även till viss del avföring) i en vattenmiljö snabbt omvandlas till ammoniak under förmultning. Lagom stora matningar ger all näring fiskar behöver, medan enbart en halt ammoniak som kan omvandlas till nitrit och därefter det relativt harmlösa nitratet uppstår snabbt nog för att vara ofarligt. De flesta - om än inte alla - fiskmatare på marknaden idag baserar sina portioner på enbart volym. På grund av variationer i mängden luft mellan foder så kan då mängden mat ha stor variation. Genom att lägga till en säkring med vikt, så kan vi helt och hållet motverka all risk för övermatning, och på så vis säkerställa ett långt och hälsosamt liv för våra husdjur. Överlag lyckades vi skapa ensäker fiskmatare, men dessvärre var inte vågen lika noggrann som den optimalt hade varit.

The Card Dealer is a machine designed to replace the dealer role in card games. The dealer is either a person hired to only deal the cards, usually found in casinos, or one of the players participating in the game. The Card Dealer will allow the players to fully concentrate on the game instead of having to deal cards. In this thesis it is explored how to build a machine that is able to shuffle a deck of cards to a satisfying degree of randomness, and then deal a correct amount of cards to the correct amount of players. This is achieved through the use of three motors. One motor shuffling the deck, another rotating the whole machine around the z-axis and a third ejecting a single card to the player. / The Card Dealer är en maskin designad för att ersätta rollen som givare inom kortspel. Givaren är antingen en person anlitad för att endast dela kort, vanligen i kasinon, eller så är det en av de medverkande spelarna som delar. The Card Dealer tillåter alla spelare att koncentrera sig på spelet utan att behöva dela kort. I den här avhandlingen undersöks det hur man ska gå till väga för att bygga en maskin som kan blanda en kortlek till en tillfredsställande grad av slumpmässighet, och att sen dela ut korrekt mängd kort till korrekt mängd spelare. Det uppnås genom användning av tre motorer. En motor blandar leken, en som roterar hela anordningen runt z-axeln, och en tredje som kastar ut ett kort till spelaren.

Robot manipulators are commonly used in today's industrial applications. In this report a 3D-printed anthropomorphic robot arm with three degrees of freedom was constructed. The robot arm operates with the use of a microcontroller and servomotors. Through utilizing the Denavit-Hartenberg method and inverse kinematics the robot’s end effector is able to reach a specified point in space. This report has found that the accuracy of the constructed robotic manipulator reaching a specific coordinate depends on the distance of the end effector from its base. The relative error of the constructed robot’s positioning falls within 1.3- 6.9%, with a 99% confidence. / Robotmanipulatorer är idag vanligt förekommande i industriella applikationer. I denna rapport konstrueras en 3D-printad antropomorf robotarm med tre frihetsgrader. Robotarmen styrs med hjälp av en mikrokontroller och servomotorer. Baserat på DenavitHartenberg metoden och inverskinematik kan robotens ändpunkt ta sig till en specificerad punkt i rummet. Vidare har rapporten funnit att den konstruerade robotens exakthet beror på avståndet emellan robotens manipulator och dess bas. Det relativa felet av robotens positionering ligger inom intervallet 1.3-6.9% med en 99% konfidens.

The purpose of this thesis was to create a robot that through the use of visual recognition and robotics could play chess.The idea for this project came from the fact that there is an increasing demand for smart robots that can make their own decisions in a changing environment, and the fact that chess has recently seen a surge of new players. The optimal design of the arm making the moves was decided to be of SCARA type, which is a common robotic arm that excels in pick-and-place operations. The movement of the arm was driven by two stepper motors connected to a Raspberry Pi and an external power supply. Movement in the Z-direction was achieved through the use of a servo motor driving a gear rack vertically. A camera was placed above the chessboard, and through the use of numerous programs and functions, images were converted to chess notation which was then sent to a chess engine running on the Raspberry Pi. The visual recognition worked optimally when the chessboard was well and evenly lit. When lighting was poor, values that defined colors could be changed, allowing for proper evaluation of the colors, however when the illuminance dropped below 15 lux the blue pieces became indistinguishable from the black squares and therefore the visual recognition stopped working. / Syftet med det här examensarbetet var att skapa en robot som genom användning av bildigenkänning och robotik kunde spela schack. Idén till detta projekt kom från det faktum att det finns ett ökande behov av smarta robotar som kan fatta sina egna beslut i en förändring miljö och det faktum att schack nyligen har sett en ökning av nya spelare. Den optimala utformningen av armen som flyttar pjäserna beslutades vara av SCARA-typ, som är en vanlig robotarm som utmärker sig i ’pick-and-place’ operationer. Armens rörelse drivs av två stegmotorer anslutna till en Raspberry Pi och en extern strömkälla. Rörelse i Z-riktningen uppnåddes genom användning av en servomotor som drev en kuggstång vertikalt. En kamera placerades ovanför schackbrädet, och genom användning av flera program och funktioner konverterades bilder till schacknotation som sedan skickades till en schackmotor som körs på Raspberry Pi. Bildigenkänningen fungerade optimalt när schackbrädet var väl och jämnt upplyst. När belysningen var dålig kunde värden som definierade färger ändras för att möjliggöra korrekta utvärderingar av färgen, men när belysningsnivån sjönk under 15 lux blev de blå pjäserna oskiljbara från de svarta rutorna och programmet slutade därför att fungera

We often check our virtual mailbox several times a day but often forget to check our actual mailbox. This project aims to create a smart mailbox. This is defined as a mailbox that can notify the recipient that mail has been delivered and give access to the right person. The notification process is done by a barcode-scanner that scans incoming letters and identifies the recipient. An e-mail is then sent to them, notifying that a letter has arrived. A study on different types of barcodes has been done with the conclusion that Code-128 was the most appropriate to use for this project. The scanning accuracy of the mailbox was tested and it was found that a familiar user can correctly scan a letter in 90% of attempts. Giving access to the right person was done with radio frequency identification (RFID), using an RFID reader and RFID tags. The mailbox was programmed in such a way that scanning the authorized tag gave access to the contents of the box by unlocking and opening the lid. The final product is a proof of concept of a smart mailbox. Its purpose is to visualise and test our theories. The project also aims to prove the benefits of implementing more information into the standards of IMB (Intelligent mail barcode) / Vi kollar ofta våran virtuella brevlåda flera gånger om dagen men glömmer ofta att kolla vår faktiska brevlåda hemma. Målet med det här projektet är att skapa en smart brevlåda. Denna definieras som en brevlåda som kan meddela mottagaren att ett brev har kommit och öppnas åt rätt person. Meddelande-processen sker genom att en streckkodsläsare skannar inkommande brev och identifierar mottagaren. Sedan skickas ett e-postmeddelande till dem, som meddelar att ett brev anlänt. En undersökning av olika typer av streckkoder har genomförts med slutsatsen att Code128 var den mest lämpliga att använda för detta projekt. Skanningsnoggrannheten av brevlådan testades och visade att en användare bekant med konceptet kunde skanna ett brev korrekt 90% av försöken. Att ge åtkomst till rätt person gjordes med Radio frequency identification (RFID), genom att använda en RFID-läsare och RFID-brickor. Brevlådan programmerades på det sättet att skannandet av den auktoriserade brickan gav tillgång till innehållet av lådan genom att låsa upp och öppna locket. Den slutgiltiga produkten är ett koncepttest av en smart brevlåda. Dess syfte är att visualisera och testa våra teorier. Det här projektet ämnar också att bevisa fördelarna med att implementera mer information i standarden för IMB (Intelligent mail barcode)

The interest in the research and development of humanoid robots has been steadily growing in recent years. The application of such robotic systems are many and wide. In this bachelor’s thesis in mechatronics one such robotic system was built in the form of a hand. The aim was to investigate how well the robotic hand could imitate the movements of a user-worn controller glove as well as grip objects, both through wireless communication. The controller glove consisted of an Arduino Nano microcontroller, five flex sensors, an inertial measurement unit that detected the wrist rotation of the glove, a nRF24L01 transmitter as well as an external power source of 9 volts. The robotic hand consisted of three-dimensional printed parts from an open source library, an Arduino Uno microcontroller, a nRF24L01 receiver, two external power supplies of 9 volts and 5 volts and six servo motors, with one servo motor per finger and wrist. The finished robotic hand did well in imitating the motions of the controller glove with little to no observed delay and was able to grip onto objects of various sizes, shapes and weights up to 134 grams. The constructed robotic hand achieved the desired goals of the project. The results indicated that improvements can be made on the grip ability of objects with rigid surfaces as well as improving the imitation by implementing more degrees of freedom for the fingers of the robotic hand. / Intresset för forskning och utveckling av humanoida robotarhar under de senaste åren varit på ständig uppfart. Applikationerna av sådana robotsystem är många och breda. Idetta kandidatarbete inom mekatronik konstruerades ettsådant robotsystem i formen av en hand. Syftet var att undersöka hur väl robothanden kunde imitera rörelserna av enanvändarburen kontrollerhandske samt hur väl den kundegreppa tag om objekt med hjälp av trådlös kommunikation. Kontrollerhanskens komponenter bestod av en Arduino Nano mikrokontroller, fem flex sensorer, en tröghetsmätenhet som mätte rotationen av handleden, en nRF24L01sändarenhet samt en extern kraftkälla på 9 volt. Robothanden bestod av tredimensionellt utskrivna delar från ettopen source bibliotek, en Arduino Uno mikrokontroller, ennRF24L01 mottagarenhet, två externa kraftkällor på 9 voltrespektive 5 volt samt sex stycken servomotorer. Varje enskild finger samt handled var kopplad till en servomotorvar. Robothanden kunde imitera kontrollhandskens rörelser med liten försening och kunde greppa tag om objekt avolika storlekar, utformningar samt vikter upp till 134 gram.Den konstruerade robothanden åstadkom de önskade målensom sattes för projektet. Resultaten indikerade att robothandens greppförmåga om föremål med styva ytor och dessimitation kan förbättras.