Braço Robótico Programável com IA baseado no STM32F4

Cliente

Uma empresa de robótica educacional desenvolvendo um braço robótico de mesa de baixo custo para currículos STEM de ensino fundamental e médio.

Desafio

Construir um braço robótico de 4 GDL por menos de $200 que seja preciso o suficiente para tarefas de pick-and-place, seguro para uso em sala de aula e programável tanto através de blocos visuais quanto de Python.

Conceito do Produto & Arquitetura

Um MCU STM32F407 gerencia o controle de movimento em tempo real (planejamento de trajetória, drivers de motor de passo). Um co-processador ESP32-S3 executa uma câmera para detecção de objetos.

Solução de Engenharia

O STM32F407 executa FreeRTOS com um planejador de trajetória personalizado implementando perfis de velocidade trapezoidal. A cinemática inversa é calculada onboard para todos os 4 GDL. O ESP32-S3 executa um MobileNet SSD quantizado que detecta blocos coloridos e envia coordenadas de coleta para o STM32 via SPI. Limites de segurança são aplicados em hardware.

Resultado

Repetibilidade de ±0,5mm. Custo de BOM de $189. Implantado em mais de 300 escolas.