Yo creo que cualquier tarjeta es buena, la cosa es hacerlo, más que ver que tantas opciones en el mercado existen para hacer el proyecto...
En lugar de discutir que si Arduino, que si ST, que si la nucleo X, creo que es cosa de sentarse, tomar la mejor placa que se maneje, un IMU y manos a la obra.
En realidad no hay algo así como qué motores son mejores, si de pasos o de DC, ambos funcionan bien y ambos tienen ventajas y desventajas, pero el resultado es prácticamente igual.
Sobre el control de equilibrio, lo más importante es tener bien filtrados y correlacionados los datos de aceleración angular y gravedad
Este es el robot en el qué he trabajado últimamente, esta hecho en un PIC18F46K22, en ensamblador, con un MPU6050 y motores DC con encoders ópticos
La parte en la que más me tarde fue en implementar bien los datos del IMU, una vez hecho y obteniendo los cuaterniones, es fácil traducirlos a Yaw y Pitch, (Roll no se usa en este caso) y aplicar una rutina de control PID de 32 bits pues la resolución del IMU es lo suficientemente alta para considerar 2 bytes de entero y 2 bytes de decimales...
Acá les dejo un pequeño video de demostración:
Saludos y cualquier duda en alguna de las etapas ojala pueda aportar referencias