🤖 Control de Brazo Robótico - Sistema Completo

Sistema avanzado de control para brazo robótico con 4 servomotores, interfaz web personalizable y comunicación de alta velocidad.

✨ Características Principales

🚀 Velocidad Extrema

• Comunicación a 115200 baudios para máximo rendimiento
• Movimientos ultra rápidos: desde 40ms para micromovimientos
• Control simultáneo de 4 servomotores sin interferencia
• Respuesta casi instantánea a comandos web

🎨 Interfaz Web Personalizable

• 6 temas predefinidos: Neon, Sunset, Ocean, Space, Forest, Cyber
• Selector de colores en tiempo real
• Subida de imágenes de fondo personalizadas
• Efectos visuales avanzados (blur, glow, partículas)
• Modo claro/oscuro
• Guardado y carga de temas personalizados

⚡ Sistema de Control Avanzado

• 4 servomotores independientes (Base, Hombro, Codo, Muñeca)
• Movimiento suave adaptativo con curvas de aceleración
• Control en tiempo real vía WebSocket
• Sistema de logs completo
• Estadísticas de rendimiento
• Presets de posiciones

🔧 Instalación y Configuración

Requisitos

Hardware

• Arduino Uno/Nano/ESP32
• 4 Servomotores SG90 o similares
• Fuente de alimentación 5V (recomendada para servos)
• Cables jumper
• Protoboard (opcional)

Software

• Python 3.7+
• Arduino IDE
• Navegador web moderno

📦 Dependencias Python

pip install flask flask-socketio pyserial werkzeug

🔌 Conexiones Físicas

Servo	Pin Arduino	Descripción
Servo 1	3	Base (rotación)
Servo 2	5	Hombro
Servo 3	6	Codo
Servo 4	9	Muñeca/Garra

Conexiones de cada servo:

• 🔴 Cable Rojo → 5V Arduino
• ⚫ Cable Negro → GND Arduino
• 🟡 Cable Amarillo → Pin de señal correspondiente

LED de estado:

• 📍 Pin 13 → LED indicador (integrado en Arduino)

📋 Diagrama de Conexiones

Arduino Uno
┌─────────────────┐
│  [USB]          │
│                 │
│ 13 ●────● LED   │
│ 12 ●            │
│ 11 ●            │
│ 10 ●            │
│  9 ●────● Servo4│
│  8 ●            │
│  7 ●            │
│  6 ●────● Servo3│
│  5 ●────● Servo2│
│  4 ●            │
│  3 ●────● Servo1│
│  2 ●            │
│                 │
│ 5V ●────● Servos│
│GND ●────● Servos│
└─────────────────┘

🚀 Instalación Paso a Paso

1. 📤 Cargar Código Arduino

1. Abre Arduino IDE
2. Copia el código Arduino del archivo arduino_4_servos_ultra_fast.ino
3. Selecciona tu placa y puerto
4. Configura el monitor serial a 115200 baudios
5. Sube el código

2. 🔧 Configurar Python

1. Clona o descarga el proyecto:

git clone https://github.com/tu-usuario/robotic-arm-control.git
cd robotic-arm-control

2. Instala dependencias:

pip install -r requirements.txt

3. Ejecuta el servidor:

python app.py

3. 🌐 Abrir Interfaz Web

1. Abre tu navegador
2. Ve a: http://localhost:5000
3. Conecta al puerto serial correspondiente
4. ¡Disfruta del control de velocidad extrema!

🎮 Uso del Sistema

Conexión

1. Conecta el Arduino vía USB
2. Identifica el puerto (ej: COM3 en Windows, /dev/ttyUSB0 en Linux)
3. Ingresa el puerto en la interfaz web
4. Haz clic en "Conectar 115200"
5. Verifica el LED verde de estado

Control de Servos

🎛️ Sliders Interactivos

• Mueve los sliders para control en tiempo real
• Respuesta instantánea con movimiento suave
• Control simultáneo de múltiples servos

⌨️ Comandos de Prueba

En el monitor serial de Arduino (115200 baudios):

servo1:45        # Mover servo 1 a 45°
servo2:90        # Mover servo 2 a 90°
servo3:135       # Mover servo 3 a 135°
servo4:60        # Mover servo 4 a 60°

JSON completo:

{"servo1":90,"servo2":45,"servo3":135,"servo4":60}

🚀 Pruebas de Velocidad

Movimiento	Ángulos	Tiempo	Velocidad
Micro	3°	40ms	⚡ INSTANTÁNEO
Pequeño	8°	60ms	⚡ SÚPER RÁPIDO
Mediano	20°	120ms	🔥 RÁPIDO
Grande	40°	200ms	⚙️ NORMAL
Extremo	180°	400ms	🎯 CONTROLADO

🎨 Personalización

Temas Predefinidos

• 🌈 Neon: Colores vibrantes y brillantes
• 🌅 Sunset: Tonos cálidos de atardecer
• 🌊 Ocean: Azules profundos del océano
• 🚀 Space: Colores oscuros espaciales
• 🌲 Forest: Verdes naturales del bosque
• 🤖 Cyber: Estilo futurista tecnológico

Controles Avanzados

• Selector de colores para cada elemento
• Transparencia de tarjetas ajustable
• Intensidad de efectos blur
• Partículas animadas configurables
• Efectos glow activables/desactivables

📊 Especificaciones Técnicas

Rendimiento

• Baudrate: 115200 bps
• Tiempo de respuesta: 40-400ms según distancia
• Comandos por segundo: Hasta 50 Hz
• Precisión: 1° por paso
• Rango de movimiento: 0-180° por servo

Compatibilidad

• Arduino: Uno, Nano, Pro Mini, ESP32
• Servos: SG90, MG90S, MG996R, y compatibles
• Navegadores: Chrome, Firefox, Safari, Edge
• Sistemas: Windows, macOS, Linux, Raspberry Pi

Comunicación

• Protocolo: JSON sobre Serial
• WebSocket: Tiempo real bidireccional
• API REST: Control programático
• Heartbeat: Monitoreo de conexión

🛠️ Comandos Especiales

Comandos del Sistema

CMD:RESET      # Resetear todos los servos a 90°
CMD:STATUS     # Mostrar estado completo del sistema
CMD:SMOOTH     # Activar modo movimiento suave
CMD:DIRECT     # Activar modo movimiento directo
CMD:SAFE       # Mover a posición segura
CMD:VERBOSE_ON # Activar logs detallados
CMD:VERBOSE_OFF# Desactivar logs detallados

API REST Endpoints

Endpoint	Método	Descripción
/api/connect	POST	Conectar al puerto serial
/api/disconnect	POST	Desconectar
/api/servo	POST	Controlar servomotores
/api/reset	GET	Resetear posiciones
/api/status	GET	Estado del sistema
/api/upload_background	POST	Subir imagen de fondo
/api/update_theme	POST	Actualizar tema

🔍 Troubleshooting

Problemas Comunes

❌ No se conecta

• ✅ Verifica el puerto serial correcto
• ✅ Confirma que Arduino esté conectado
• ✅ Revisa que no esté abierto en otro programa
• ✅ Comprueba los 115200 baudios

❌ Servos no se mueven

• ✅ Revisa conexiones de alimentación (5V, GND)
• ✅ Verifica cables de señal en pines correctos
• ✅ Comprueba que los servos estén funcionando
• ✅ Confirma suficiente corriente (fuente externa)

❌ Movimiento lento o errático

• ✅ Confirma 115200 baudios en ambos lados
• ✅ Reduce carga mecánica en los servos
• ✅ Verifica alimentación estable
• ✅ Revisa interferencias electromagnéticas

❌ Interfaz web no carga

• ✅ Confirma que Python está ejecutándose
• ✅ Verifica puerto 5000 disponible
• ✅ Comprueba firewall/antivirus
• ✅ Intenta con otro navegador

📞 Obtener Ayuda

Si tienes problemas:

1. Revisa los logs en la interfaz web
2. Verifica el monitor serial de Arduino
3. Comprueba las conexiones físicas
4. Consulta la documentación completa
5. Reporta bugs con detalles específicos

🎯 Proyectos de Ejemplo

Básico: Control Manual

import requests

# Mover servo 1 a 45°
response = requests.post('http://localhost:5000/api/servo', 
                        json={'servo1': 45})

Intermedio: Secuencia Automatizada

import time
import requests

url = 'http://localhost:5000/api/servo'

# Secuencia de movimientos
movimientos = [
    {'servo1': 0, 'servo2': 0, 'servo3': 0, 'servo4': 0},
    {'servo1': 90, 'servo2': 45, 'servo3': 90, 'servo4': 45},
    {'servo1': 180, 'servo2': 90, 'servo3': 180, 'servo4': 90},
    {'servo1': 90, 'servo2': 90, 'servo3': 90, 'servo4': 90}
]

for movimiento in movimientos:
    requests.post(url, json=movimiento)
    time.sleep(1)

Avanzado: Control por Joystick

import pygame
import requests

pygame.init()
joystick = pygame.joystick.Joystick(0)
joystick.init()

url = 'http://localhost:5000/api/servo'

while True:
    pygame.event.pump()
    
    # Mapear ejes del joystick a servos
    servo1 = int((joystick.get_axis(0) + 1) * 90)
    servo2 = int((joystick.get_axis(1) + 1) * 90)
    servo3 = int((joystick.get_axis(2) + 1) * 90)
    servo4 = int((joystick.get_axis(3) + 1) * 90)
    
    requests.post(url, json={
        'servo1': servo1,
        'servo2': servo2,
        'servo3': servo3,
        'servo4': servo4
    })
    
    time.sleep(0.05)  # 20 Hz

📈 Futuras Mejoras

En Desarrollo

• Control por voz con reconocimiento de comandos
• Programación visual tipo Scratch/Blockly
• Grabación y reproducción de secuencias
• Control por gestos con cámara web
• Integración con ROS (Robot Operating System)

Próximas Versiones

• Soporte para más servos (hasta 16)
• Control PID avanzado para precisión máxima
• Simulador 3D del brazo robótico
• App móvil para Android/iOS
• Modo autónomo con IA

📄 Licencia

Este proyecto está bajo la Licencia MIT - ve el archivo LICENSE para detalles.

🤝 Contribuciones

¡Las contribuciones son bienvenidas!

1. Fork el proyecto
2. Crea tu rama de feature (git checkout -b feature/AmazingFeature)
3. Commit tus cambios (git commit -m 'Add some AmazingFeature')
4. Push a la rama (git push origin feature/AmazingFeature)
5. Abre un Pull Request

👨‍💻 Autor

🙏 Agradecimientos

• Arduino Community por el soporte de hardware
• Flask Team por el framework web
• Socket.IO por la comunicación en tiempo real
• Font Awesome por los iconos
• La comunidad de robótica por la inspiración

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Con este sistema tendrás:

• ⚡ Velocidad extrema de control
• 🎨 Interfaz hermosa y personalizable
• 🔧 Facilidad de uso para todos los niveles
• 🚀 Expansibilidad para proyectos futuros

¡Dale estrella ⭐ al proyecto si te fue útil!