Sensorlösning för att detektera objekt inom ett begränsat arbetsområde
Typ
Examensarbete för masterexamen
Master's Thesis
Master's Thesis
Program
Övrigt, MSc
Publicerad
2024
Författare
Bengts, Martin
Olsson, Anton
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Följande rapport presenterar ett projektarbete, för Combitech, med uppgift att utveckla en sensorlösning som ska detektera objekt som befinner sig innanför ett specifikt arbetsområde. Syftet med detta är framförallt att skydda människor från skada genom att förhindra kollision med en rörlig enhet. Detta projekt ska dock fungera mer som ett förarbete där slutprodukten inte behöver vara redo för serieproduktion och det finns redan en del befintliga ingångsvärden som sensorlösningen måste anpassas efter. Utifrån syftet med projektet ställdes en del frågeställningar som mer konkretiserade vad det egentligen var som skulle redas ut. Dessa frågeställningar handlade främst om vilken typ av sensor och hur många sensorer som skulle behöva användas. De handlade också om hur själva sensorlösningen skulle kunna konstrueras för att styra sensorerna och ha en god användarvänlighet. Inför projektet fanns även en del mål sättningar, där största fokus låg i att mäta sensorlösningens förmåga att detektera objekt inom arbetsområdet samt inte detektera objekt utanför arbetsområdet eller helt enkelt objekt som inte anses vara värda att detektera. Andra målsättningar sattes även upp som handlade om till exempel lösningens justerbarhet, förmåga att klara av olika miljöfaktorer samt ett mål om kostnadsfrågan. Projektets arbetsgång började med kortare studier och tester av olika sensortyper. Dessa sensorer styrdes med hjälp av ett utvecklingskort med mikrokontroller (programmerbar styrenhet) och enklare programkoder. Denna fas följdes sedan upp med ett slutval av sensorer följt av uppbyggnaden av det elektriska systemet för de valda sensorerna. Detta system skulle innehålla själva styrlogiken av sensorerna och andra viktiga funktioner på sensorlösningen. Utifrån det elektriska systemet kunde sedan ett kretskort designas och beställas tillsammans med de valda elektriska komponenterna. I projektets slutfas utfördes ett arbete med lödning av komponenterna på kretskortet samtidigt som en slutgiltig programkod för systemet byggdes upp. Till sist funktiontestades kortet för att evaluera dess prestanda utifrån givna mål. Projektets sluttester visade goda resultat när det kom till detektion inom det spe cifika arbetsområdet med hela 99 procent säker detektering av ett objekt med en area på 200 x 200 mm. Samtidigt uppmättes inga falska detektioner när det försökte framkallas trots den snabba detektionstiden på 22 millisekunder. Sensorlösningens arbetsområde kan justeras med en tryckknapp och med hjälp av en blå LED på kretskortet indikeras vilket avstånd som är inställt. På kretskortet sitter också en v röd LED som indikerar när sensorlösningen detekterar objekt innanför arbetsområ det. Sammanfattningsvis representerar rapporten ett arbete fram till en slutlösning för en produkt som till stor del uppfyller huvudmålen och en god detektionssäkerhet. Trots detta finns stora utvecklingsmöjligheter inom bland annat kostnadseffektivitet, testning samt optimering för prestandan i olika miljöer, vilket lämnar en del arbete för nästa version av produkten.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
sensorlösning , ultraljudsensorer , kretskort , detektion , mikrokontroller