Sudoku is a popular puzzle game where the aim is to fill a board with numbers from one to nine with some mathematical rules to obey. The difficulty level of a Sudoku is affected by the amount of digits in the beginning, called clues. Mathematically there exists different algorithms and methods to solve a Sudoku. In this project some of the methods are investigated and compered to each other in time to find the fastest and most suitable for this project. A construction was built to be able to print out a non solved puzzle. Due to the current situation in society with Covid-19, the project has been affected negatively. The construction became very time consuming due to lack of tools and material. That affected the finished construction and the implementation of the code written in Python. After all the robot was able to print a Sudoku puzzle that can be solved. The printing time was decreased to 3 minutes after some tests with different delays. All the research questions were answered and the goal of the project which was to be able to print a Sudoku was reached. / Sudoku är ett populärt pussel där målet är att fylla i ett rutnät med siffror från ett till nio med vissa matematiska regler att följa. Svårighetsgraden av ett sudoku påverkas av antalet siffror från början, ledtrådar. Matematiskt finns det olika algoritmer och metoder för att lösa ett sudoku. I det här projektet undersöktes några metoder och jämfördes tidsmässigt med varandra för att hitta den snabbaste och mest passande för det här projektet. En konstruktion byggdes för att kunna skriva ut ett icke löst pussel. På grund av den rådande situationen i samhället med Covid19 så har projektet påverkats negativt. Konstruktionen blev väldigt tidskrävande på grund av brist på verktyg och material. Detta påverkade den slutgiltiga konstruktionen och implementeringen av koden skriven i Python. Trots allt så kunde roboten skriva ut ett Sudoku som kan lösas. Tiden att skriva ut ett Sudoku minskades till 3 minuter efter ett antal tester med olika fördröjningar. Alla forskningsfrågor kunde besvaras och målet med projektet som var att kunna skriva ut ett Sudoku nåddes.

This master’s thesis is focused on design of gantry CNC milling machine with sliding table. Thesis includes the review of components of this machines and comparsion of their options. Servo motors , ball screws and linear guides parameters are calculated. Also the suitable software and hardware for the machine control is chosen. Main parts of the machine were analysed using finite elements method. 3D model, drawings and documentation of machine build are included.

Idag beskärs en stålrulle inom stålindustrin i ett skärverk, stålrullarna delas tillmindre delband med dålig kontroll av skärgradshöjdens kvalitet. Stickprover tas manuelltvilket endast blir ett fåtal stickprover på en stålrulle som har 150 delband ochär 30 kilometer i längd. En hål omsändning för en stålrulle kostar upp mot en miljonkronor och har en negativ klimatpåverkan. En mjukvaruprototyp för detektering avskärgradshöjd med en referenslinje togs fram. Prototypen innehöll en ljussensor, tvåmotorer, en PC och en prototypkonstruktion. Varje uppgift i programvaran tilldeladesen egen tråd. Operativsystem, trådar och algoritmer prestanda testades för mätningav exekveringstider och periodtider. Resultatet visade att en skärgradsdetektorvar möjlig att realisera. Algoritmen för skärgradshöjd med referenslinje detekteradeskärgradshöjden där amplituden var tillräckligt stor. / Today, a steel roll is cut within the steel industry in a cutting factory, the steel rollsare divided to smaller part bands with poor control of the burr height quality. Samplesis taken manually, the amount of samples is too low to know the quality of thesteel roll, the steel rolls can be divided up to 150 times and the length will be 30 kilometers. A whole resend for one steel roll costs up against a million SEK and has anegative climatic impact. One software prototype for detection of burr heights witha reference line was programmed. The prototype contained one light sensor, two motors,a PC and one prototype construction. Each task in the software was allocatedan own thread. Operating systems, threads and algorithms was performance testedfor measurement of execution times and period times. The result showed that a burrheight detector where possible to implement. The algorithm could detect burrheights that were too large related to its reference line.

The whiteboard is a tool being used in several different facilities around the world. However, erasing the ink off the board can be unnecessarily time consuming and distracting. The purpose of the project was therefore to create a demonstrator to automate the process with a few restrictions. The demonstrator was required to be light enough and small enough to be handheld. In addition, the demonstrator needed to function and work properly on a magnetic surface. To conceptualize the purpose a demonstrator was built with an iterative process and thereafter programmed to get a systematic movement. It utilized continuous servo motors, IR-sensors and a 3-axis gyroscope and an accelerometer in combination with 3D-printed components. The final prototype turned out to function properly but could be improved as its erasing properties are not working as one could expect from a finished prototype. / Whiteboard är ett verktyg som används i flera olika fastigheter runt om i världen. Att ta bort bläcket från whiteboarden kan dock vara onödigt tidskrävande och distraherande. Syftet med projektet var därför att automatisera processen med några begränsningar. Två begränsningar var att prototypen skulle väga lite och vara tillräckligt liten för att vara handhållen. En annan begränsning var att den skulle fungera korrekt på en magnetisk yta. För att konceptualisera syftet byggdes en prototyp med en iterativ process och därefter programmerades den för att få en systematisk rörelse. Den utnyttjade kontinuerliga servomotorer, IR-sensorer och ett 3-axligt gyroskop i kombination med 3D-printade komponenter. Den slutgiltiga prototypen visade sig fungera korrekt men kan förbättras eftersom dess raderingsegenskaper inte fungerar som man kunde ha förväntat sig från en färdig prototyp.

Robotic arms and hands come in all shapes and sizes, they can be general purpose or task-specific. They can be pre-programed by a computer or controlled by a human operator. There is a certain subsection of robotic hands which try to mimic the shape, movement and function of the human hand, these are sometimes known as biomimetic robotics. This project explores the human robot interaction by creating an anthropomorphic robotic hand with an accompanying exoskeleton. The hand, which consists of a 3D-printed body and fingers, is connected to a forearm where the servos that control the fingers are housed. The exoskeleton connects to the operator's hand allowing finger tracking through a set of potentiometers. This setup allows the operator to intuitively control a robotic hand with a certain degree of precision. We set out to answer research questions in regard to the form and function of a biomimetic hand and the exoskeleton. Along the way, a multitude of problems were encountered such as budgetary issues resulting in only half the fingers having movement. Despite this, good results were gathered from the functioning fingers and our research questions were answered. / Robotarmar och händer finns många former och storlekar, de kan vara för allmänna ändamål eller uppgiftsspecifika. De kan programmeras av en dator eller styras av en mänsklig operatör. Det finns en viss typ av robothänder som försöker efterlikna formen, rörelsen och funktionen hos den mänskliga handen, och brukar kallas biomimetisk robotik. Detta projekt utforskar interaktionen mellan människa och robot genom att skapa en antropomorf robothand med tillhörande exoskelett. Handen, som består av en 3D-printad kropp och fingrar, är ansluten till en underarm där servormotorerna som styr fingrarna sitter. Exoskelettet ansluts till operatörens hand vilket möjliggör spårning av fingrarnas rörelse genom ett antal potentiometrar. Detta tillåter operatören att intuitivt styra en robothand med en viss grad av precision. Vi valde att besvara ett antal forskningsfrågor med avseende på form och funktion av en biomimetisk hand och exoskelettet. Under projektets gång påträffades en mängd problem såsom budgetproblem som resulterade i att bara hälften av fingrarna kan kontrolleras. Trots detta fick vi bra resultat från de fungerande fingrarna och våra forskningsfrågor kunde besvaras.

In the present work a simulation model for examining the fundamental dynamic behaviour of a servo driven powertrain is developed. This powertrain consists of a permanent magnet synchronous motor, a cycloidal gearbox and a torque motor to apply a load. On basis of this model the selection of components for the design of a test rig is possible. This leads to the constructive draft of the test rig. In order to model the system, the fundamentals give a brief overview of the components incorporated in the test rig system. With ais of the specified task the simulation purpose is defined and the modelling process enabled. The subsequent system analysis is performed intensively to decompose the system into subsystems, which are then investigated to find the optimal modelling approach for the given simulation task. Particular emphasis is put on the investigation of the cycloidal gearbox subsystem and it shows, that approaches for modelling the dynamic behaviour of the gearbox as a whole have only been published partially. Therefore, the available modelling approaches are analysed and suitable models are developed as conceptual models. Those will be formalised and implemented in Matlab/Simulink. The model is verified and simulation experiments are performed, that help in the selection of suitable test rig components. On basis of a flexible test rig, finally the constructive draft is presented.:1 Introduction 1.1 Motivation 1.2 Procedure 2 Fundamentals 2.1 Definitions 2.2 Modelling 2.3 Servo Drive 2.3.1 Introduction 2.3.2 Permanent Magnet Synchronous Motor 2.3.3 Servo Inverter 2.3.4 Control System 2.4 Torque Motor 2.5 Gearbox 3 Specified Task 4 System Analysis 4.1 Introduction 4.2 Servo Inverter 4.3 Control System 4.4 Servo Motor 4.5 Transmission Elements 4.6 Cycloidal Gearbox 5 Model Formalisation 5.1 Introduction 5.2 Servo Inverter 5.3 Control System 5.4 Servo Motor 5.5 Transmission Elements 5.6 Cycloidal Gearbox 6 Model Implementation 6.1 Introduction 6.2 Servo Inverter 6.3 Control System 6.4 Servo Motor 6.5 Transmission Elements 6.6 Cycloidal Gearbox 7 Simulation 7.1 Introduction 7.2 Solver 7.3 Verification 7.4 System Evaluation 7.4.1 Sensitivity Analysis 7.4.2 Stability Analysis 8 Design of the Test Rig 8.1 Selection of the components 8.2 Constructive Draft 9 Summary and Outlook

Táto diplomová práca sa zaoberá implementáciou bezpečnostnej funkcie pre elektrický aktuátor, ktorá spočíva v riadení BLDC motora, po výpadku napájacieho napätia, keď je aktuátor poháňaný vstavanou pružinou.. Celé riadenie motora je navrhnuté v prostredí Matlab-Simulink technikou nazývanou návrh systému z modelu. Následne pomocou automatického generovania kódu bol získaný zdrojový kód, ktorý bol použitý v reálnom aktuátore a odtestovaný v reálnych podmienkach. Cieľom týchto testov bolo overiť reálnu možnosť nasadenia vyvinutých algoritmov v reálnych, komerčne dostupných produktoch.

In this thesis is described a laboratory process of example of traction control with frequency converter SINAMICS S120. The focus of this thesis is divided into three parts. Modification of the traction to translational motion for transport of the open vessel with liquid. Proposal of the autonomous operation of the traction without connection to other devices such as a personal computer or PLC, including wiring diagram. The simulation of a dynamic movement for transport of the vessel with liquid in the simulation environment MATLAB and implementation using the proposed laboratory traction. Commissioning and activation of each control functions is described step by step.

The door lock - a key function in every modern home, as well as a product which is today undergoing drastic change. The digital revolution has not left the door lock untouched, and there is today a wide variety of digital door locks utilizing technologies ranging from touch displays to fingerprint readers. The premises of the project was to try a different approach to the digital door lock and implement it schoolyard-style using a secret knock sequence, set by the user. The secret sequence would consist of two elements, both a rhythmical and a positional pattern. To unlock the door, the user would therefore need to simultaneously knock the correct rhythm and knock at the correct positions. To record and analyze the knock vibrations, piezo electric sensors connected to an Arduino Uno were used. To unlock the door, a small servo motor, two gears and a timing belt were used to turn the lock turning knob . Despite a short time frame and hardships due to the limitations caused by the coronavirus outbreak, a fully functional prototype which fulfilled both reliability and consistency was achieved. It could with good consistency recognize the test sequence, which was the intro rhythm to ”We Will Rock You” knocked in a square pattern. But even with flawless functionality, the conclusion would have been the same. The security of the system may be exceptional from a technical perspective, but it falls flat when the human factor is taken into account. The ability for a potential burglar to simply watch as one executes the secret knock is too much of a security hazard for the system to ever be considered as a competitor to other alternatives. The usage of the system is therefore better suited for applications where the thrill of using the product is more important than the actual security of it. / Dörrlåset - en grundläggande funktion i varje modernt hem, och samtidigt en produkt som idag genomgår drastisk förändring. Som resultat av den digitala revolutionen finns det idag en uppsjö av olika digitala dörrlås som utnyttjar allt från touchskärmar till fingeravtrycksläsare. Syftet med projektet var att testa en annorlunda tappning på det digitala dörrlåset, och förverkliga något många hade drömt om i barndomen - ett dörrlås aktiverat genom ett eget hemligt knackningsmönster. Det hemliga knackningsmönstret skulle då bestå av både ett rytmiskt och ett positionellt mönster. Därmed skulle den som ville öppna dörren behöva knacka både rätt rytm, och på rätt ställen på dörren. För att spela in och analysera vibrationerna från knackningarna användes piezoelektriska sensorer kopplade till en Arduino Uno. Mekanismen som styrde själva upplåsningen bestod av en liten servomotor, två kugghjul och en kuggrem som kopplade samman det hela. Trots en begränsad tidsram och motgångar orsakade av coronaviruset lyckades en fullt fungerande prototyp med hög pålitlighet färdigställas. Den kunde med hög tillförlitlighet känns igen testsekvensen, som var introrytmen till ”We Will Rock You” knackat i mönstret av en kvadrat. Men även med felfri prestanda hade slutsatsen varit densamma. Säkerheten för systemet må vara exeptionell ur ett rent tekniskt perspektiv, men den faller platt när den mänskliga faktorn tas med i beräkningen. Risken att en potentiell inbrottstjuv helt enkelt tittar på när någon knackar det hemliga mönstret är för stor för att systemet någonsin skulle kunna betraktas som en seriös konkurrent till andra digitala dörrlås. Produkten är därmed bäst lämpad för användningsområden där nöjet av att använda den är av högre prioritet än själva säkerheten.

The dissertation thesis deal with the design and the optimization of the permanent magnet synchronous machine (SMPM) based on the artificial intelligence. The main target is to apply potential optimization methods on the design procedure of the machine and evaluate the effectiveness of optimization and the optimization usefulness. In general, the optimization of the material properties (NdFeB or SmCo), the efficiency maximization with given nominal input parameters, the cogging torque elimination are proposed. Moreover, the magnet shape optimization, shape of the air gap and the shape of slots were also performed. The well known Genetic algorithm and Self-Organizing migrating algorithm produced in Czech were presented and applied on the particular optimization issues. The basic principles (iterations) and definitions (penalty function and cost function) of proposed algorithms are demonstrated on the examples. The results of the vibration generator optimization (VG) with given power 7mW (0.1g acceleration) and the results of the SMPM 1,1kW (6 krpm) optimization are practically evaluated in the collaboration with industry. Proposed methods are useful for the optimization of PM machines and they are further theoretically applied on the low speed machine (10 krpm) optimization and high speed machine (120 krpm) optimization.