Search

This bachelor’s thesis describes a result of a product development project that was conducted during the spring of 2022 as part of the course Degree project for a bachelor's degree in engineering within innovations technology and design. The extent of the course includes 22,5 educational credits and was performed at the educational institution of Karlstad University. Supervisor for the project is Mikael Åsberg and examiner for the course is Leo de Vin. The project was commissioned by Biosorbe AB, which is a producer of a biodegradable absorbent made from cellulose-based pulp. The sanitation process of removing flooding water caused when extinguishing fire is an expensive and time-consuming process. Research has proven that their absorbent was highly effective at absorbing oils whilst rejecting water. The application of the absorbent in combination with activated carbon can absorb oils whilst accumulating toxins from water. The aim of the project is to develop a well-filter adapted to stormwater wells that can filtrate and accumulate environmental toxins from extinguishing water, the product is purposed to be used in the fire department. The project followed the phases of the product development process where various proven methods were implemented during the approach. The phases that were implemented during the project is as follows: project planning, discover, define, develop, deliver and ending phase that summarizes the delivery of the project which includes a written thesis, a presentation and an exhibition. The result of the project is a concept-suggestion presented in a physical and visual format that solves the defined problem whilst meeting the set requirements. The solution consists of a barrel-shaped container merged with a protruding square-shaped collar which can be attached between the well cover and well inlet. Space is left in the bottom of the container for the instalment of two filter cushions that contains absorbent and active coal which enables the filtration of toxins while letting clean water pass through the inlet. The solution contains two functional mechanisms in the form of straps that is used to strap through the grating of the cover and a lace that is used for sealing the container´s inlet. A prototype containing the above-mentioned functionalities was tested in a realistic scenario that led to an interesting conclusion of the project. Examensarbetet skildrar resultatet från ett produktutvecklingsprojekt som genomfördes våren 2022 som en del av kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i innovationsteknik och design. Kursen omfattar 22,5 högskolepoäng och utfördes vid Karlstads universitet. Handledare för projektet är Mikael Åsberg och examinatorn för kursen är Leo de Vin. Uppdragsgivaren för projektet var Biosorbe AB, som är en producent av en bioabsorbent som raffineras från cellulosabaserad pappersmassa. Vid tillbud som involverar ett släckningsarbete kan översvämningar orsakas vilket leder till en dyr och tidskrävande saneringsprocess. Forskningen som utfördes antydde att absorbenten var högeffektiv på att absorbera oljor samtidigt som den kunde avstöta vatten. Användandet av absorbenten i kombination med aktivt kol möjliggör att olja kan absorberas samtidigt som miljögifter ansamlas från förbipasserande vatten. Syftet med projektet är att utveckla ett brunnsfilter ämnat för dagvattenbrunnar som tillåter att miljögifter kan filtreras samt ansamlas från släckvattnet, produkten syftar till att användas inom räddningstjänsten. Projektet följer en produktutvecklingsprocess där beprövad metodik har används under genomförandet. Faserna som applicerades under projektet anges enligt följande: projektplanering, discover, define, develop, deliver samt en slutfas som summerar leveransen av projektet som involverar en skriftlig avhandling, en presentation samt en utställning. Projektet resulterade i ett konceptförslag som presenteras i ett fysiskt samt visuellt format som löser den huvudsakliga problemformuleringen samtidigt som alla de förutbestämda kraven uppfylls. Lösningen består av en cylinderformad behållare som ansluter en utstickande kvadratisk krage som kan klämmas fast mellan ett brunnslock och inloppet på brunnen. Utrymmet i botten av behållaren tillåter att två filterkuddar kan installeras som innehåller absorbent respektive aktivt kol som möjliggör att miljögifter kan filtreras från vattnet samtidigt som konstruktionen tillåter att filtrerat vatten kan rinna ner i brunnen. Lösningen erhåller två funktionella mekanismer i form av två spännband som spännas fast igenom brunnsgallret samt ett snöre som används för att försluta inloppet på behållaren. En prototyp som innehåller tidigare nämnd funktionalitet testades i ett realistiskt scenario som gav upphov till ett intressant avslut av projektet.

The field of autonomous robots have been explored more and more over the last decade. The combination of machine learning advances and increases in computational power have created possibilities to explore the usage of machine learning models on edge devices. The usage of object detection on edge devices is bottlenecked by the edge devices' limited computational power and they therefore have constraints when compared to the usage of machine learning models on other devices. This project explored the possibility to use real time object detection on a Raspberry Pi as input in different control systems. The Raspberry with the help of a coral USB accelerator was able to find a specified object and drive to it, and it did so successfully with all the control systems tested. As the robot was able to navigate to the specified object with all control systems, the possibility of using real time object detection in faster paced situations can be explored. Ämnet autonoma robotar har blivit mer och mer undersökt under de senaste årtiondet. Kombinationen av maskin inlärnings förbättringar och ökade beräknings möjligheter hos datorer och chip har gjort det möjligt att undersöka användningen av maskin inlärningsmodeller på edge enheter. Användandet av bildigenkänning på edge enheter är begränsad av edge enheten begränsade datorkraft, och har därför mer begränsningar i jämförelse med om man använder bildigenkänning på en annan typ av enhet. Det här projektet har undersökt möjligheten att använda bildigenkänning i realtid som input för kontrollsystem på en Raspberry Pi. Raspberry Pien med hjälp av en Coral USB accelerator lyckades att lokalisera och köra till ett specificerat objekt, Raspberryn gjorde detta med alla kontrollsystem som testades på den. Eftersom roboten lyckades med detta, så öppnas möjligheten att använda bildigenkänning på edge enheter i snabbare situationer.

Utmattning av stålmaterial är ett fenomen som varit känt i närmare 190 år men trots det är det fortfarande långt ifrån helt utforskat. Utmattningsegenskaper hos grundmaterial och svetsar är idag relativt utforskat, medan områden som utmattningsegenskaper hos kallformade stålprofiler fortfarande mer eller mindre är outforskat. Med utforskningen av utmattningsegenskaper hos kallformade stålprofiler som huvudsyfte delades examensarbetet upp i två delar. En överliggande kranbomsoptimering med huvudmålet att sänka vikten så mycket som möjligt med hjälp av materialbyte till ett mer höghållfast stål och optimal användning av material med avseende på utmattning. Den andra delen av examensarbetet är en framtagning av en provkropp med huvudmålet att kunna testa utmattningsegenskaper för kallformade stålprofiler samt att ge dimensionerande värden till kranbomsoptimeringen. Provstavsframtagningen resulterade i tre versioner av provkroppar som i teorin ska ge utmattningsegenskaper i longitudinell riktning för kallformade stålprofiler. Eftersom provstavarna inte kunde prövas på grund av tidsbrist baserades kranbomsoptimeringen på teoretiska värden. Resultatet av kranbomsoptimeringen var att vikten kunde sänkas från 1027 kg till 435 kg utan att påverka andra beaktade kranegenskaper. Even though fatigue in steel structures is a phenomenon that was discovered almost 190 years ago it is still far from fully explored. The fatigue properties of base materials and welded materials are currently relatively well known, but the fatigue properties of cold-formed steel profiles are still more or less unknown. With the investigation of fatigue properties of cold-formed steel profiles as the main purpose, this master thesis was divided into two parts. An overhead optimization of a crane with the main goal of reducing weight as much as possible with the help of upgrading materials to higher strength steels and using the materials in an optimal way with respect to fatigue. The second part of the master thesis is the development of a test specimen with the main goal of testing the fatigue properties of cold-formed steel profiles and to provide dimensioning values for the optimization of the crane. The development of test specimen resulted in three versions of specimens which in theory will provide fatigue properties in the longitudinal direction for cold-formed steel profiles. Since the test specimens could not be tested because of shortage of time, the optimization of the crane had to be based on theoretical values. The results of the optimization were that the weight could be lowered from 1027 kg to 435 kg without affecting any other consideration characteristics of the crane.

Bakgrund: Cervikal dystoni är en neurologisk sjukdom som drabbar nackmuskulaturen med muskelsammandragningar som kan resultera i felställningar, smärta och tremor. Behandlingen består i dagsläget av injektioner med Botulinumtoxin och fysioterapi. Syfte: Syftet med denna studie var att undersöka den självrapporterade nivån av fysisk aktivitet och sambandet mellan fysisk aktivitet och smärta hos personer med cervikal dystoni. Metod: Detta var en icke experimentell tvärsnittstudie med 273 medlemmar i Svensk dystoniförening som deltagare. Insamling av data skedde via en enkät. Den fysiska aktivitetsnivån mättes med IPAQ-sf och smärta med NRS. Resultat: Gruppen placerades i kategori två enligt International Physical Activity Questionnaire´s (IPAQ) riktlinjer med ett medianvärde på 925,5 MET-minuter vilket innebär måttligt aktiva. I gruppen uppnådde 34,05% de allmänna rekommendationerna för fysisk aktivitet uppsatta av WHO. Det förelåg ingen skillnad mellan män och kvinnor vad gäller fysisk aktivitetsnivå och en låg icke signifikant korrelation mellan smärta och fysisk aktivitetsnivå. Konklusion: För fysioterapeuter är det bra att ha i beaktning att personer med cervikal dystoni är mindre fysisk aktiva och behandlingen bör utformas efter individen för bästa möjliga behandling. Liknande studier med andra datainsamlingsmetoder behövs för att säkerställa resultatet. Background: Cervical dystonia is a neurological disease which effects the muscles of the neck with muscle contractions that could lead to malalignments, pain and tremor. Todays treatment consists of injections with botulinum toxin and physical therapy. Aim: The purpose of this study was to examine the self-reported level of physical activity and the correlation between physical activity and pain among people with cervical dystonia. Method: This was a nonexperimental cross-sectional study with 273 members of Svensk dystoniförening as participants. Collection of data was gathered thru a questionnaire. The level of physical activity was measured with IPAQ-sf and level of pain with NRS. Results: The result showed that the group was placed in category two according to the International Physical Activity Questionnaire´s (IPAQ) guidelines with a median of 925,5 MET-minutes which means moderately active. Within the group 34,05% reached the current recommendations for physical activity stated by WHO. There was no difference between men and women as to level of physical activity (p=0,39, p=0,36), and a low insignificant correlation between pain and level of physical activity (r=-0,15). Conclusion: Similar studies with other data collection methods is needed to ensure a possible result. For physiotherapists, it is good to keep in mind that people with cervical dystonia are less physical active and that the treatment should be designed for the individual for the best possible result.

This project has focused on aerodynamics in hand cycling. Hand cycles are used by people with disabilities, paralysis or amputation of a lower limb. The idea for the project was initiated by a para-cyclist who suspected that his feet were causing an unnecessarily large air resistance when racing. The aim of this project was therefore to investigate this suspicion. If the excessive air resistance was confirmed, a new footrest would be developed to reduce it. The project was conducted in collaboration with the orthopedic clinic Team Olmed who had previously had contact with the user. Simulations on the feet were carried out in FloEFD to investigate the air resistance caused by the feet. Any excessive air resistance could then be confirmed and the development of a new footrest that would reduce drag could begin. Through literature studies regarding aerodynamics and analogies, brainstorming and brainwriting and with help from experts different concepts were generated. The concept of a streamlined footrest served as a basis to reduce the air resistance. Two of the concepts were modeled with a rounded shape that gently breaks the air and forms a streamline along the body. New simulations were conducted and later compared with the old footrest and the new streamline characteristics could then be confirmed. The result of the post simulations cannot be definitively quantified, but they indicate that air resistance is reduced by about 0,3 N for the two new footrests. This represents an improvement of 12-15 seconds for the cyclist on a 20 km race, which could be crucial in future competitions. The concept that provided the lowest air resistance was also developed as a prototype. The prototype was tested on the user's bicycle and feet with a satisfactory result. The project shows that it is relevant to develop more aerodynamic footrests in the sport hand- cycling. The time saved with the footrest developed in this project had meant the difference between victory and a fourth place at the Paralympics in 2008.