Brazo robótico programable con IA basado en STM32F4

Cliente

Una empresa de robótica educativa que desarrolla un brazo robótico de escritorio de bajo costo para currículos STEM de secundaria y preparatoria.

Desafío

Construir un brazo robótico de 4 GDL por menos de $200 que sea lo suficientemente preciso para tareas de pick-and-place, seguro para uso en el aula y programable tanto mediante bloques visuales como con Python.

Concepto del producto y arquitectura

Un MCU STM32F407 gestiona el control de movimiento en tiempo real (planificación de trayectorias, controladores de motores paso a paso). Un coprocesador ESP32-S3 ejecuta una cámara para la detección de objetos.

Solución de ingeniería

El STM32F407 ejecuta FreeRTOS con un planificador de trayectorias personalizado que implementa perfiles de velocidad trapezoidal. La cinemática inversa se calcula a bordo para los 4 GDL. El ESP32-S3 ejecuta un MobileNet SSD cuantizado que detecta bloques de colores y envía las coordenadas de recogida al STM32 mediante SPI. Los límites de seguridad se aplican por hardware.