Self-balancing robot : WiFi steerable self-balancing robot

• Main Authors: IHRFELT, FREDRIK, MARIN, WILLIAM
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) 2020
• Subjects: Mechatronics; self-balancing; robot; package delivery; remote controlled; Mekatronik; själv-balanserande; paketleverans; fjärrstyrd; Engineering and Technology; Teknik och teknologier
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-279821

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.