ESP32-P4를 이용한 로봇암 설계

원문 : https://developer.espressif.com/blog/2026/01/esp32p4-robotic-arm-design/

Intelligent Robotic Arm Design Based on ESP32-P4 for Industrial Applications

 

위 블로그는 고성능 MCU인 ESP32-P4를 활용하여 산업용 수준의 **지능형 로봇 팔(Robotic Arm)**을 설계하고 구현하는 방법을 다루고 있습니다. 

 

주요 핵심 내용은 다음과 같습니다.

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1. ESP32-P4의 역할과 장점

• 고성능 컴퓨팅: 별도의 외부 PC나 클라우드 없이 MCU 내부에서 복잡한 로봇 연산을 처리합니다.
• 온보드 운동학(Onboard Kinematics): D-H 파라미터를 기반으로 순운동학(Forward) 및 역운동학(Inverse Kinematics)을 하드웨어 내에서 직접 계산하여 실시간 제어가 가능합니다.

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2. 주요 기능 및 기술

• 지능형 비전(Onboard Vision): USB 카메라와 esp-dl 라이브러리를 결합하여 색상 감지 및 물체 인식을 수행합니다. 이를 통해 로봇 팔이 물체를 자동으로 인식하고 잡을 수 있습니다.
• 원격 제어(Remote Control): ESP-NOW 무선 통신 기술을 사용하여 '리더(Leader)' 로봇 팔의 동작을 '팔로워(Follower)' 로봇 팔이 실시간으로 따라 하도록 구현했습니다.
• 정밀 모터 제어: 리더 팔에는 XL330 버스 서보를, 팔로워 팔에는 DM 조인트 모터를 사용하여 정밀한 움직임을 구현합니다.

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3. 시스템 구성

• 리더 로봇(Leader): 사용자의 조작을 입력받는 장치로, ESP32-C3 드라이버 보드를 통해 관절 데이터를 수집하고 전송합니다.
• 팔로워 로봇(Follower): ESP32-P4가 탑재된 메인 로봇으로, 전송받은 데이터를 실행하거나 자체 비전 시스템을 통해 자율 동작을 수행합니다.

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4. 개발 환경 및 리소스

• ESP-IDF v5.5 환경을 기반으로 하며, roboticstoolbox-python을 이용해 시뮬레이션 및 검증을 거쳤습니다.
• 블로그는 기계적 조립, 모터 설정, 비전 교정(Calibration), 시스템 통합 등 전 과정을 상세히 안내합니다.

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요약하자면: 이 프로젝트는 ESP32-P4의 강력한 성능을 증명하는 사례로, 외부 연산 장치 없이 MCU 하나로 시각 인식, 복잡한 수학 연산, 실시간 무선 제어를 통합한 저비용·고효율의 로봇 솔루션을 제시하고 있습니다.