Тяжёлая математика Hexa‑Bouncer живёт на ПК, а Teensy только не опаздывает

Hexa-Bouncer построен как платформа с шестью степенями свободы, шестью шаговыми NEMA23 и редукторами 10:1. Две камеры снимают шарик со скоростью 120 кадров в секунду. Компьютер восстанавливает трёхмерное положение, оценивает траекторию и рассчитывает, куда должна прийти платформа к следующему столкновению.

Полную обратную кинематику и прогноз полёта не стали выполнять в микроконтроллере. ПК передаёт последовательность опорных положений, а Teensy 4.0 занимается линейной интерполяцией и формированием импульсов STEP для шести приводов. Вычислительно тяжёлая задача остаётся там, где доступны камеры и большие ресурсы, а жёсткое время — в контроллере рядом с моторами.

Такое разделение уменьшает риск джиттера. Даже если очередной расчёт на компьютере занимает неодинаковое время, микроконтроллер продолжает равномерно вести приводы между уже полученными точками. Буфер траектории превращает нерегулярный поток сложных решений в предсказуемое движение механики.

Назначение установки — подбрасывать один шарик — нарочито бесполезно, но архитектура переносится в CNC, роботизированные платформы и многокоординатные стенды. Необязательно запихивать всю математику в real-time узел: достаточно заранее вычислить достаточно плотную траекторию и оставить локальному контроллеру ту часть, где опоздание действительно ломает движение.