Arquitectura del sistema
El sistema tiene dos elementos principales: el robot móvil con manipulador y la aplicación XR en Meta Quest. Desde los lentes, el operador maneja el robot, consulta los sensores y elige qué datos quiere recibir. Esa última capacidad importa: el robot solo transmite lo que el operador pidió, en lugar de saturar la red con todo lo que produce.
La NUC actúa como coordinador del sistema. Los demás subsistemas ejecutan las tareas de bajo nivel: control de motores, PWM, rampas, señales de drivers y rutinas de calibración. Esa división mantiene simples los comandos que salen de la interfaz XR, porque toda la complejidad del movimiento se resuelve dentro del robot. La decisión está registrada en ADR-0001.
NUC embarcada
Sección titulada «NUC embarcada»La NUC Intel i7 es la computadora principal del robot. Recibe comandos desde la Meta Quest, coordina los sensores y se comunica con la electrónica embebida. Está conectada por USB a cuatro dispositivos:
- RPLiDAR C1, para información del entorno en 2D.
- Cámara Intel RealSense D435i, para video y percepción RGB-D.
- Módulo Puente H maestro, que enlaza la NUC con la red de placas embebidas.
- Gripper ESP32-C3, por un canal serie independiente para controlar la pinza y leer su estado.
La NUC no controla directamente los detalles eléctricos del robot. Envía instrucciones simples a los módulos ESP32-C3 —una velocidad deseada, un ángulo objetivo— y cada placa traduce esa instrucción a las señales eléctricas que su hardware necesita.
Red embebida del robot
Sección titulada «Red embebida del robot»El robot lleva tres controladores diseñados para este proyecto: el módulo Puente H para tracción, en configuración maestro-esclavo; el controlador CL57T para los tres ejes del manipulador; y el controlador del gripper. Los tres están detallados en Robot móvil.
El Puente H maestro concentra el bus I²C hacia los otros dos módulos de movimiento. El gripper queda fuera de ese bus, con su propio canal USB directo a la NUC.
Flujo de operación
Sección titulada «Flujo de operación»Un ciclo típico de operación:
- El operador usa la Meta Quest para activar video, seleccionar resolución de LiDAR o mover el robot.
- La aplicación XR envía un comando ZMQ hacia la NUC.
- La NUC interpreta el comando y decide qué hacer con él: cambiar un modo de sensor, transmitir video o pasar una orden a las placas embebidas.
- Si el comando implica movimiento, la NUC lo envía al módulo correspondiente por USB o, indirectamente, por I²C.
- Los controladores ejecutan el control local —interpolación de pasos, rampas, PWM— sin que la NUC gestione señales en tiempo real.
- Los sensores capturan el entorno, y la NUC devuelve a la Meta Quest solo los datos que el operador pidió.
Criterio de diseño
Sección titulada «Criterio de diseño»La arquitectura divide responsabilidades de forma explícita:
| Capa | Responsabilidad |
|---|---|
| Meta Quest | Operación, visualización, selección de modos |
| NUC | Coordinación general, sensores, streaming, comunicación ZMQ |
| ESP32-C3 (×3) | Control embebido de bajo nivel |
| Placas de diseño propio | Adaptación eléctrica, control de motores, señales para drivers |
| Sensores | Percepción del entorno — LiDAR y cámara RGB-D |
Esa división hace modular el sistema. La interfaz XR se mantiene simple, la NUC se concentra en comunicación y percepción, y las placas embebidas resuelven el control eléctrico y mecánico en local.
El sistema no usa ROS. Fue una decisión explícita, tomada por simplicidad y portabilidad, y está registrada junto al resto de la arquitectura en ADR-0001.