Allegro MicroSystems, Inc., přední světový poskytovatel řešení pro řízení pohybu a energeticky efektivní systémy, rozšiřuje své portfolio robotiky o přesné polohové senzory a řešení pro architektury napájení 48 V. Tímto způsobem Allegro podporuje vývoj humanoidních robotů a řeší klíčové hardwarové požadavky Physical AI: vysokou hustotu točivého momentu, efektivní termomanagement a funkční bezpečnost při spolupráci mezi člověkem a robotem.
Hlavní novinky v přehledu:
• Integrované 48-V napájení: IC pro řízení napájení (PMIC) A81481 snižuje prostorové nároky a náklady na hardware celého systému o 50 % a umožňuje výrobcům robotiky rychlejší uvedení na trh.
• Přesné snímání polohy v kloubech s vysokým točivým momentem: Induktivní polohové senzory A17802 a A17803 jsou odolné vůči magnetickým rušivým polím a tolerují kolísání mechanické mezery. Dodatečné stínění není nutné.
• Preciznost pro malé klouby a jemné motorické pohyby: Senzor úhlu CT310 XtremeSense™ TMR a Hallův efekt úhlového senzoru A33023 dosahují měřicí přesnosti v substupni. Jako polovodičová řešení mohou nahradit objemné vinuté rezolvery a optické enkodéry.
„Přesné řízení pohybu, přesná senzorika a efektivní řízení napájení jsou rozhodujícími předpoklady pro náročné úkoly uchopování a manipulace v robotice,“ říká Harpal J. S. Mandaher, generální ředitel a spoluzakladatel společnosti Sarcomere Dynamics Inc. „Těšíme se na spolupráci s Allegro, při které integrujeme pokročilé pohybové regulátory, senzory a napájecí IC společnosti do našeho uchopovače Scorpion. Spolupráce by se měla rozšířit i na naši další generaci ARTUS Dex – robotickou ruku s 24 stupni volnosti (Degrees of Freedom, DoF), která nabízí téměř lidské schopnosti uchopování pro náročné aplikace Physical AI.“
Integrovaný 48-V PMIC zjednodušuje napájení humanoidních robotů
Humanoidní roboti stále více využívají 48-V architektury, aby snížili hmotnost kabeláže a ohmické ztráty. Současně musí vývojáři bezpečně převádět vyšší napětí na potřebná napájecí napětí na malém prostoru.
Zde přichází Allegro s A81481 a využívá své desetiletí zkušeností z automobilového průmyslu. 48-V PMIC vyvinutý pro bezpečnostně kritické robotické aplikace integruje napájení a bezpečnostní regulační funkce na jednom čipu. Pracuje přímo na 48-V sběrnici, takže externí předregulátory nejsou potřeba.
A81481 kombinuje dva buck měniče, pět výstupů s nízkým poklesem (LDO) a ASIL-D schopné bezpečnostní diagnostické funkce včetně trojité architektury watchdog v kompaktním pouzdru o velikosti 6 × 6 mm.
Tento modul je vhodný pro napájení decentralizovaných skupin senzorů. Zároveň zjednodušuje návrh plošných spojů a snižuje prostorové nároky celého systému a náklady na kusovník (BOM) přibližně o 50 %.
Polohová senzorika s přesností v substupni pro plynulé, přirozené pohyby
V kloubech s vysokým točivým momentem, například na ramenou, bocích a kolenou, jsou přesná polohová data zásadní podmínkou pro spolehlivé řízení motoru.
Induktivní polohové senzory A17802 a A17803 umožňují přesné a spolehlivé snímání polohy i za náročných provozních podmínek. A17803 je navíc k dispozici v obzvlášť kompaktním QFN pouzdru.
Oba senzory kompenzují kolísání mechanické mezery pomocí integrované kompenzace a pokročilých filtračních metod. Díky své odolnosti vůči magnetickým rušivým polím nevyžadují složité dodatečné stínění.
Pro robotické ruce a prsty s obzvlášť omezeným prostorem nabízí Allegro senzor úhlu CT310 XtremeSense™ TMR a Hallův efekt úhlového senzoru A33023. Obě technologie jsou odolnější vůči znečištění, mechanickým nárazům a chybám kolísání, které mohou ovlivnit přesnost běžných enkodérů.
CT310 dosahuje měřicí přesnosti v substupni v pouzdře o velikosti pouze 2 × 2 mm. A33023 se vyznačuje nízkou latencí, odolností vůči magnetickým rušivým polím a různými digitálními výstupními možnostmi. Je tedy vhodný pro aplikace s vysokými požadavky na diagnostické funkce a podporu funkční bezpečnosti.
„U stacionárních průmyslových robotů není hmotnost a prostor méně kritický. Silné kabely, velké externí pohony a kapalinové chlazení lze tam relativně snadno použít,“ říká Andreas Friedrich, senior ředitel technologie a strategie v Allegro MicroSystems. „U autonomních humanoidních robotů s více než 30 stupni volnosti však každé gram a každý milimetr hraje roli. Kombinací komplexního 48-V řízení napájení, robustních motorových a gate driverů a induktivních senzorů s vysokou odolností vůči rušení a kompaktních TMR senzorů nabízíme vývojářům integrované moduly navržené s ohledem na bezpečnostní požadavky. Pomáhají maximalizovat točivý moment, ovládat úzké mechanické tolerance a umožňují plynulé pohyby.“
Kontakt:
