Allegro MicroSystems, Inc., un fournisseur mondial de solutions pour le contrôle de mouvement et les systèmes écoénergétiques, élargit son portefeuille de robotique avec des capteurs de position précis et des solutions pour des architectures d'alimentation à 48 V. Cela soutient le développement de robots humanoïdes et répond aux exigences matérielles clés de l'IA physique : haute densité de couple, gestion thermique efficace et sécurité fonctionnelle lors de la collaboration entre l'homme et le robot.
Les principales nouveautés en un coup d'œil :
• Gestion de l'alimentation intégrée à 48 V : Le circuit intégré de gestion de l'alimentation (PMIC) A81481 réduit l'encombrement et les coûts matériels du système global de 50 % et permet aux fabricants de robots une mise sur le marché plus rapide.
• Détection de position précise dans les articulations à couple élevé : Les capteurs de position inductifs A17802 et A17803 sont insensibles aux champs magnétiques perturbateurs et tolèrent les fluctuations de l'espace mécanique. Un blindage supplémentaire n'est pas nécessaire.
• Précision pour les petites articulations et les mouvements fins : Le capteur d'angle CT310 XtremeSense™ TMR et le capteur d'angle à effet Hall A33023 atteignent une précision de mesure au sous-degré. En tant que solutions semi-conductrices, ils peuvent remplacer des résolveurs enroulés volumineux et des encodeurs optiques.
„Un contrôle de mouvement précis, des capteurs précis et une gestion de l'alimentation efficace sont des conditions essentielles pour des tâches de préhension et de manipulation exigeantes en robotique“, déclare Harpal J. S. Mandaher, PDG et cofondateur de Sarcomere Dynamics Inc. „Nous sommes ravis de collaborer avec Allegro, où nous intégrons les contrôleurs de mouvement avancés, les capteurs et les circuits intégrés de puissance de l'entreprise dans notre pince Scorpion. La collaboration devrait également s'étendre à notre prochaine génération ARTUS Dex - une main robotique avec 24 degrés de liberté (DoF), offrant des capacités de préhension presque humaines pour des applications d'IA physique exigeantes.“
PMIC 48 V intégré simplifie l'alimentation des robots humanoïdes
Les robots humanoïdes s'appuient de plus en plus sur des architectures à 48 V pour réduire le poids du câblage et les pertes ohmiques. En même temps, les développeurs doivent convertir en toute sécurité la tension plus élevée dans un espace restreint aux tensions d'alimentation nécessaires.
C'est ici qu'Allegro intervient avec le A81481, s'appuyant sur des décennies d'expérience dans l'ingénierie automobile. Le PMIC à 48 V, conçu pour des applications robotiques critiques en matière de sécurité, intègre l'alimentation et les fonctions de contrôle critiques pour la sécurité sur une seule puce. Il fonctionne directement sur le bus de 48 V, éliminant ainsi le besoin de régulateurs externes.
Le A81481 combine deux régulateurs abaisseur (Buck), cinq sorties à faible chute (LDO) et des fonctions de diagnostic de sécurité conformes à ASIL-D, y compris une architecture de surveillance triple, dans un boîtier compact de 6 × 6 mm.
Ainsi, le composant est adapté à l'alimentation de groupes de capteurs décentralisés. En même temps, il simplifie la conception du circuit imprimé et réduit l'encombrement du système global ainsi que les coûts de liste de matériel (BOM) d'environ 50 %.
Capteurs de position avec précision au sous-degré pour des mouvements fluides et naturels
Dans les articulations à couple élevé, par exemple aux épaules, hanches et genoux, des données de position précises sont une condition essentielle pour un contrôle moteur fiable.
Les capteurs de position inductifs A17802 et A17803 permettent une détection de position précise et fiable même dans des conditions d'exploitation difficiles. Le A17803 est également disponible dans un boîtier QFN particulièrement compact.
Les deux capteurs compensent les fluctuations de l'espace mécanique grâce à une compensation intégrée et à des méthodes de filtrage avancées. Grâce à leur insensibilité aux champs magnétiques perturbateurs, ils ne nécessitent pas de blindage supplémentaire complexe.
Pour les mains et les doigts de robots avec un espace de construction particulièrement limité, Allegro propose le capteur d'angle CT310 XtremeSense™ et le capteur d'angle à effet Hall A33023. Les deux technologies sont plus résistantes à la contamination, aux chocs mécaniques et aux erreurs de course qui peuvent affecter la précision des encodeurs conventionnels.
Le CT310 atteint une précision de mesure au sous-degré dans un boîtier DFN de seulement 2 × 2 mm. Le A33023 se distingue par sa faible latence, son insensibilité aux champs magnétiques perturbateurs et diverses options de sortie numérique. Il est donc adapté aux applications avec de fortes exigences en matière de fonctions de diagnostic et de soutien à la sécurité fonctionnelle.
„Pour les robots industriels stationnaires, le poids et l'encombrement sont moins critiques. Des câbles épais, de grands entraînements externes et un refroidissement par liquide peuvent y être utilisés relativement facilement“, explique Andreas Friedrich, directeur senior de la technologie et de la stratégie chez Allegro MicroSystems. „Pour les robots humanoïdes autonomes avec plus de 30 degrés de liberté, chaque gramme et chaque millimètre comptent. Avec la combinaison d'une gestion de l'alimentation à 48 V intégrée, de pilotes de moteur et de porte robustes, ainsi que de capteurs inductifs avec une grande résistance aux champs perturbateurs et de capteurs TMR compacts, nous offrons aux développeurs des composants intégrés conçus pour répondre aux exigences de sécurité. Ils aident à maximiser le couple, à maîtriser des tolérances mécaniques serrées et à permettre des mouvements fluides.“
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