Cepillo de dientes inteligente con IA basado en nRF5340

Cliente

Una empresa de cuidado bucal que busca diferenciar su cepillo de dientes eléctrico con análisis de calidad del cepillado en tiempo real y coaching personalizado.

Desafío

Reconstruir el movimiento de cepillado en 3D a partir de una IMU de 6 ejes dentro del mango del cepillo y clasificar qué superficie dental (bucal, lingual, oclusal) se está cepillando, todo en un MCU alimentado por batería.

Concepto del producto y arquitectura

El SoC Nordic nRF5340 de doble núcleo Cortex-M33 gestiona tanto el procesamiento de sensores como la comunicación BLE. Una IMU Bosch BMI270 de 6 ejes captura el movimiento a 400Hz. El mango alberga un motor sónico de 40kHz con una batería de 3000mAh para 3 semanas de cepillado.

Solución de ingeniería

Implementamos una canalización de fusión de sensores en el núcleo de aplicación del nRF5340: datos de la IMU → filtro Madgwick para orientación → reconstrucción de trayectoria 3D → clasificador de superficies. El clasificador es una pequeña LSTM entrenada con 500 sesiones de cepillado anotadas, cuantizada a 200KB. La cobertura del cepillado se mapea a un modelo bucal de 16 zonas y se sincroniza con la aplicación complementaria vía BLE después de cada sesión.

Resultado

95% de precisión en la clasificación de las superficies cepilladas. Los usuarios mejoraron la cobertura en un 40% en 2 semanas de uso. Reducción de placa verificada por dentista del 35% frente al cepillado manual.