Arquitetura de controle distribuída para braços robóticos de baixo custo

Abstract

Este trabalho desenvolve e verifica um firmware de controle distribuído nos microcontroladores ESP32-S3 e Arduino Uno para trajetórias suaves e coordenadas de um manipulador de seis graus de liberdade. Esta solução propõe amenizar os problemas que projetos robóticos de baixo custo possuem, como elasticidade de juntas, sobrecarga de processamento e não determinismo. A arquitetura cliente-servidor atribui à base o planejamento por perfis de Curva-S e a cinemática inversa, enquanto o punho gerencia o acionamento dos motores de passo. A validação contempla co-simulação com hardware no laço, que contém firmwares reais em emuladores acoplados ao Webots por passo travado síncrono. Os resultados mostram que a base convergiu com precisão subgrau nas trajetórias avaliadas, o protocolo serial operou sem falhas de quadro, o gerador de pulsos manteve jitter consistente e o punho demonstrou precisão adequada ao domínio. O método fornece um roteiro reprodutível de verificação para sistemas robóticos distribuídos de baixo custo.