ESP32-WROVERを搭載したロボットAI描画マシン

クライアント

STEM教育を手掛ける企業が、ジェネレーティブアートを描画するデスクトップ2Dプロッターを開発。

課題

複雑なSVGベクトルパスを、Wi-Fi経由で正確かつリアルタイムにステッピングモーターのコマンドに変換し、ステップ欠落やジッターを発生させないこと。

製品コンセプトとアーキテクチャ

ESP32-WROVERは8MBのPSRAMを搭載しており、大規模なGコードファイルをローカルにバッファリングできるため採用されました。TMC2208サイレントステッピングドライバーを介して2つのNEMA 17ステッピングモーターを駆動します。

エンジニアリングソリューション

カスタムFreeRTOSアプリケーションを開発。Core 0はWi-FiスタックとMQTTサブスクリプションを処理し、Cloud LLM（アートを生成）からベクトルペイロードを受信します。Core 1はTMC2208ドライバーのハードウェアタイマー割り込み専用に割り当てられ、0.05mmまでのマイクロステッピング精度を実現。PSRAMは大規模リングバッファとして活用されます。

結果

50mm/sでスムーズかつ静音の描画を実現。4時間の複雑なプロッティングセッションでステップ欠落はゼロ。