Automatyka to bardzo obszerny temat
Ze swojej strony podrzucę pomysł budowy jednokołowego segwaya
Można takie spotkać tu i tam
Niekoniecznie musisz robić coś takiego.
Jeśli to praca magisterska to na pewno masz już wystarczającą wiedzę w zakresie regulatorów. Na nich skupiłbym się.
Wykorzystać jakiś regulator kaskadowy, rozproszony, albo coś lepszego - jakiś regulator predykcyjny.
Fajnym pomysłem jest złożyć jakieś warstwowe sterowanie z uwzględnieniem warstw bezpośredniej, nadrzędnej i optymalizacji - spróbować złożyć własny optymalizator
A ze sprzętowych projektów.. Własny quadrokopterek? Ale budowany od podstaw a nie złożony z gotowych części. (Nie mówię o BLDCkach- mam na myśli samą płyte i sterowniki silników.
Bardziej w stronę programowania? No to może jakiś robot z kamerką i programem mającym na celu rozpoznawanie twarzy/kształtów?
Bardzo fajnie można połączyć avr z jakąś aplikacją w c# na kompie bądź z telefonem poprzez wykorzystanie np. komunikacji bluetooth (w przypadku telefonu), bądź radiowej (jeśli zależy Ci na odległości powyżej 100m)
To co i jak zrobisz to tylko kwestia Twojej wyobraźni
A dostępne w tej chwili mikroprocesory i wszelkiego rodzaju elektronika pozwala na realizację naprawdę kosmicznych pomysłów.