Software embebido

El stack de software del robot se divide en dos capas: el firmware embebido en los módulos Puente H (ESP32-C3) y el sistema de coordinación corriendo en la NUC a bordo.

Requisitos

• Firmware ligero y estable para control de motores en tiempo real
• Sistema de coordinación que integre percepción, comunicación ZMQ y control de actuadores
• Sin dependencia de ROS (decisión de diseño: simplicidad y portabilidad)
• Interfaz de debug siempre disponible (USB-C)

Firmware ESP32-C3 (MicroPython)

Cada módulo Puente H corre firmware en MicroPython que implementa:

• Máquina de estados (DISARMED → ARMED → ejecución)
• Lectura del DIP switch al arranque para selección de modo de comunicación
• Parser de comandos discretos (F/B/L/R/S/T) y numéricos ([-255, 255])
• Generación de rampas de aceleración/frenado
• Control PWM sobre GPIO6 (PWM_0) y GPIO7 (PWM_1)
• Canal USB-C siempre activo como interfaz de debug prioritaria

Ver la descripción completa del hardware en Puente H.

Pendiente: Publicar el código fuente MicroPython y el procedimiento de flasheo.

Stack NUC (Python 3.12 + ZMQ)

El proyecto no usa ROS. La coordinación entre NUC, sensores, interfaz XR y control del robot se implementa con Python 3.12 y ZeroMQ.

Componentes principales

Componente	Función
command_listener	Recibe comandos JSON desde Meta Quest vía ZMQ (port 5002)
motor_bridge	Traduce comandos de movimiento a instrucciones para ESP32-C3
manipulator_bridge	Coordina comandos del manipulador 3DOF
camera_worker	Captura/transforma stream de cámara y lo publica por ZMQ
lidar_worker	Publica grid de ocupación y estado por ZMQ
status_worker	Publica heartbeat y estado general del sistema

Topología de comunicación

Operador (Meta Quest)
       │
   [WiFi / ZMQ]
       │
 ┌─────┴──────┐
 │  NUC a bordo│  ← Python 3.12
 └─────┬──────┘
       ├── I²C → Puente H #1 (motor derecho)
       ├── I²C → Puente H #2 (motor izquierdo)
       ├── USB → RPLiDAR C1
       └── USB → Intel RealSense D435i

El código principal de la NUC está disponible en el repositorio:

⬇ NUC_master_code.py Ver en GitHub

Pendiente: Publicar el archivo de dependencias (requirements.txt) y los scripts de arranque del sistema completo.

Estado actual

Funcionalidad	Estado
Firmware ESP32-C3 (todos los modos de comunicación)	✅ Funcional
Control de motores individual validado por USB-C	✅ Verificado
Control validado por WiFi y BLE	✅ Verificado
Integración control base desde interfaz XR	✅ Funcional
Control completo manipulador 3DOF	✅ Funcional
Scripts finales de despliegue NUC documentados	⏳ Pendiente