Allegro MicroSystems, Inc., wiodący dostawca rozwiązań w zakresie kontroli ruchu i systemów energooszczędnych, rozszerza swoje portfolio robotyki o precyzyjne czujniki pozycyjne i rozwiązania dla architektur zasilania 48-V. W ten sposób Allegro wspiera rozwój humanoidalnych robotów i odpowiada na kluczowe wymagania sprzętowe Physical AI: wysoką gęstość momentu obrotowego, efektywne zarządzanie termiczne oraz bezpieczeństwo funkcjonalne w interakcji między człowiekiem a robotem.
Najważniejsze nowości w skrócie:
• Zintegrowane zarządzanie energią 48-V: Układ zarządzania energią (PMIC) A81481 zmniejsza zapotrzebowanie na miejsce i koszty sprzętu całego systemu o 50% i umożliwia producentom robotów szybsze wprowadzenie na rynek.
• Precyzyjne wykrywanie pozycji w stawach o wysokim momencie obrotowym: Indukcyjne czujniki pozycyjne A17802 i A17803 są odporne na magnetyczne pola zakłócające i tolerują wahania mechanicznej szczeliny powietrznej. Dodatkowe ekranowanie nie jest wymagane.
• Precyzja dla małych stawów i precyzyjnych ruchów: Czujnik kątowy CT310 XtremeSense™ TMR oraz czujnik kątowy z efektem Halla A33023 osiągają dokładność pomiaru w zakresie substopnia. Jako rozwiązania półprzewodnikowe mogą zastąpić objętościowe rozwiązania zwojowe i optyczne enkodery.
„Precyzyjna kontrola ruchu, dokładna sensorika i efektywne zarządzanie energią są kluczowymi wymaganiami dla wymagających zadań chwytania i manipulacji w robotyce“, wyjaśnia Harpal J. S. Mandaher, dyrektor generalny i współzałożyciel Sarcomere Dynamics Inc. „Cieszymy się ze współpracy z Allegro, w ramach której integrujemy zaawansowane kontrolery ruchu, czujniki i układy zasilania firmy w naszym chwytaku Scorpion. Współpraca ma również zostać rozszerzona na naszą następną generację ARTUS Dex – rękę robota z 24 stopniami swobody (Degrees of Freedom, DoF), która oferuje niemal ludzkie zdolności chwytania dla wymagających aplikacji Physical AI.“
Zintegrowany 48-V-PMIC upraszcza zasilanie humanoidalnych robotów
Humanoidalne roboty coraz częściej korzystają z architektur 48-V, aby zmniejszyć wagę okablowania i straty ohmskie. Jednocześnie deweloperzy muszą bezpiecznie obniżać wyższe napięcie w ograniczonej przestrzeni do wymaganych napięć zasilających.
Tutaj Allegro wprowadza A81481, wykorzystując swoje wieloletnie doświadczenie z branży motoryzacyjnej. Opracowany z myślą o krytycznych zastosowaniach robotycznych 48-V-PMIC integruje zasilanie i funkcje regulacyjne związane z bezpieczeństwem na jednym chipie. Działa bezpośrednio na magistrali 48-V, eliminując potrzebę zewnętrznych regulatorów.
A81481 łączy dwa przetworniki obniżające (Buck-regulatory), pięć wyjść Low-Dropout (LDO) oraz funkcje diagnostyki bezpieczeństwa zgodne z ASIL-D, w tym potrójną architekturę watchdog w kompaktowej obudowie o wymiarach 6 × 6 mm.
Dzięki temu element nadaje się do zasilania zdecentralizowanych grup czujników. Jednocześnie upraszcza układ płytki drukowanej i zmniejsza zapotrzebowanie na miejsce całego systemu oraz koszty listy materiałowej (BOM) o około 50%.
Sensorika pozycyjna o dokładności substopnia dla płynnych, naturalnych ruchów
W stawach o wysokim momencie obrotowym, takich jak ramiona, biodra i kolana, precyzyjne dane pozycyjne są niezbędnym warunkiem niezawodnej kontroli silnika.
Indukcyjne czujniki pozycyjne A17802 i A17803 umożliwiają dokładne i niezawodne wykrywanie pozycji nawet w trudnych warunkach eksploatacyjnych. A17803 jest dodatkowo dostępny w szczególnie kompaktowej obudowie QFN.
Oba czujniki kompensują wahania mechanicznej szczeliny powietrznej dzięki zintegrowanej kompensacji i zaawansowanym metodom filtracji. Dzięki swojej odporności na magnetyczne pola zakłócające nie wymagają skomplikowanego dodatkowego ekranowania.
Dla rąk i palców robotów o szczególnie ograniczonej przestrzeni, Allegro oferuje czujnik kątowy CT310 XtremeSense™ TMR oraz czujnik kątowy z efektem Halla A33023. Obie technologie są bardziej odporne na zanieczyszczenia, mechaniczne wstrząsy i błędy obrotu, które mogą wpływać na dokładność tradycyjnych enkoderów.
CT310 osiąga dokładność pomiaru w zakresie substopnia w obudowie DFN o wymiarach zaledwie 2 × 2 mm. A33023 charakteryzuje się niską latencją, odpornością na magnetyczne pola zakłócające oraz różnymi opcjami wyjścia cyfrowego. Dzięki temu nadaje się do zastosowań o wysokich wymaganiach dotyczących funkcji diagnostycznych i wsparcia bezpieczeństwa funkcjonalnego.
„W przypadku stacjonarnych robotów przemysłowych waga i przestrzeń są mniej krytyczne. Grube kable, duże zewnętrzne napędy i chłodzenie cieczą można tam stosunkowo łatwo wdrożyć“, wyjaśnia Andreas Friedrich, dyrektor ds. technologii i strategii w Allegro MicroSystems. „W przypadku autonomicznych humanoidalnych robotów z ponad 30 stopniami swobody każde gram i każdy milimetr mają znaczenie. Dzięki połączeniu ciągłego zarządzania energią 48-V, solidnych napędów silników i bramek oraz indukcyjnych czujników o wysokiej odporności na zakłócenia i kompaktowych czujników TMR, oferujemy deweloperom zintegrowane komponenty zaprojektowane z myślą o wymaganiach bezpieczeństwa. Pomagają one maksymalizować moment obrotowy, kontrolować wąskie tolerancje mechaniczne i umożliwiać płynne ruchy.“
Kontakt:
