Allegro MicroSystems, Inc., un furnizor de top la nivel mondial de soluții pentru controlul mișcării și sisteme eficiente din punct de vedere energetic, își extinde portofoliul de robotică cu senzori de poziție preciși și soluții pentru arhitecturi de alimentare cu 48 V. Astfel, Allegro sprijină dezvoltarea roboților umani și abordează cerințele hardware esențiale ale AI fizice: densitate mare a cuplului, management termic eficient și siguranță funcțională în colaborarea dintre om și robot.
Cele mai importante noutăți în sinteză:
• Managementul energiei integrat de 48 V: Circuitul integrat de management al energiei (PMIC) A81481 reduce dimensiunea și costurile hardware ale sistemului global cu 50% și permite producătorilor de roboți o introducere mai rapidă pe piață.
• Captarea precisă a poziției în articulații cu un cuplu mare: Senzorii de poziție inductivi A17802 și A17803 sunt insensibili la câmpurile magnetice de interferență și tolerează fluctuațiile intervalului mecanic. O protecție suplimentară nu este necesară.
• Precizie pentru articulații mici și mișcări fine: Senzorul de unghi CT310 XtremeSense™ TMR și senzorul de unghi cu efect Hall A33023 ating o precizie de măsurare în domeniul subgrad. Ca soluții semiconductoare, acestea pot înlocui rezolvatoarele voluminoase și encoderele optice.
„Controlul precis al mișcărilor, senzori exacți și managementul eficient al energiei sunt condiții esențiale pentru sarcini complexe de prindere și manipulare în robotică“, explică Harpal J. S. Mandaher, CEO și cofondator al Sarcomere Dynamics Inc. „Suntem încântați de colaborarea cu Allegro, în cadrul căreia vom integra controlerele de mișcare avansate, senzorii și IC-urile de putere ale companiei în prinderea noastră Scorpion. Colaborarea se va extinde și la următoarea noastră generație ARTUS Dex - o mână robotică cu 24 de grade de libertate (Degrees of Freedom, DoF), care oferă abilități de prindere aproape umane pentru aplicații complexe de AI fizic.”
PMIC integrat de 48 V simplifică alimentarea roboților humanoizi
Roboții humanoizi se bazează din ce în ce mai mult pe arhitecturi de 48 V pentru a reduce greutatea cablajului și pierderile ohmice. În același timp, dezvoltatorii trebuie să convertească în siguranță tensiunea mai mare la tensiunile de alimentare necesare într-un spațiu restrâns.
Aici, Allegro intervine cu A81481 și își folosește experiența de zeci de ani din domeniul tehnologiei auto. PMIC-ul de 48 V dezvoltat pentru aplicații robotice critice din punct de vedere al siguranței integrează alimentarea electrică și funcțiile de control relevante pentru siguranță pe un singur cip. Acesta funcționează direct pe magistrala de 48 V, astfel încât regulatorii externi devin inutili.
A81481 reunește două convertoare descendente (reglatori Buck), cinci ieșiri Low-Dropout (LDO) și funcții de diagnosticare de siguranță compatibile cu ASIL-D, inclusiv o arhitectură de watchdog triplu, într-un carcasă compactă de 6 × 6 mm.
Astfel, componenta este potrivită pentru alimentarea grupurilor de senzori decentrale. În același timp, simplifică designul plăcii de circuit imprimat și reduce necesarul de spațiu al sistemului total, precum și costurile listei de piese (BOM) cu aproximativ 50 %.
Senzorii de poziție cu precizie subgrad pentru mișcări fluide și naturale
În articulațiile cu un moment de torsiune mare, cum ar fi la umeri, șolduri și genunchi, datele precise de poziție sunt o condiție esențială pentru controlul fiabil al motorului.
Senzorii de poziție inductivi A17802 și A17803 permit o detectare precisă și fiabilă a poziției chiar și în condiții de operare dificile. A17803 este disponibil suplimentar într-un carcasă QFN deosebit de compactă.
Ambele senzori compensează fluctuațiile spațiului mecanic de aer printr-o compensare integrată și metode avansate de filtrare. Datorită insensibilității lor la câmpurile magnetice de interferență, nu necesită o protecție suplimentară complicată.
Pentru mâinile și degetele de robot cu un spațiu de instalare deosebit de limitat, Allegro oferă senzorul de unghi CT310 XtremeSense™ TMR și senzorul de unghi cu efect Hall A33023. Ambele tehnologii sunt mai rezistente la murdărie, șocuri mecanice și erori de rotire, care pot afecta precizia encoderelor convenționale.
CT310 atinge o precizie de măsurare în domeniul subgradului într-un caz de DFN de doar 2 × 2 mm. A33023 se remarcă prin latență scăzută, insensibilitate la câmpuri magnetice de interferență și diverse opțiuni de ieșire digitală. Astfel, este potrivit pentru aplicații cu cerințe ridicate în ceea ce privește funcțiile de diagnosticare și suportul pentru siguranța funcțională.
„În cazul roboților industriali staționari, greutatea și dimensiunea sunt mai puțin critice. Cablu gros, motoare externe mari și răcire cu lichid pot fi utilizate relativ fără probleme“, explică Andreas Friedrich, Director Senior de Tehnologie și Strategie la Allegro MicroSystems. „În schimb, pentru roboții autonomi umani cu mai mult de 30 de grade de libertate, fiecare gram și fiecare milimetru contează. Cu combinația de management al energiei de 48 V, drivere de motor și de poartă robuste, precum și senzori inductivi cu o mare rezistență la câmpuri de interferență și senzori TMR compacți, oferim dezvoltatorilor module integrate, concepute pentru cerințe de siguranță. Acestea ajută la maximizarea cuplului, la controlul toleranțelor mecanice strânse și la realizarea unor mișcări fluide.”
Contact:
