La proposta mira ad affrontare diverse sfide di progettazione nei sistemi robotici avanzati, tra cui la densità di coppia, la gestione termica, i vincoli di spazio e la sicurezza funzionale nelle applicazioni collaborative uomo-robot. I componenti chiave includono il circuito di gestione dell'alimentazione A81481, i sensori induttivi A17802 e A17803, il sensore magnetoresistivo TMR CT310 e il sensore angolare ad effetto Hall A33023.

Queste soluzioni sono destinate sia ad articolazioni soggette a coppie elevate, come spalle, anche e ginocchia, sia a meccanismi robotici compatti per mani e dita.

A81481: Gestione dell'alimentazione a 48 V in un singolo circuito integrato.
Uno dei prodotti chiave di questa espansione è l'A81481, un circuito integrato per la gestione dell'alimentazione (PMIC) progettato per architetture robotiche a 48 V. L'adozione di questa tensione nei robot umanoidi riduce il peso del cablaggio e le perdite resistive, sebbene renda anche necessaria la conversione dell'alimentazione a tensioni inferiori in spazi ristretti. L'A81481 riceve alimentazione direttamente da un bus a 48 V, eliminando la necessità di pre-regolatori esterni.

Il dispositivo integra due regolatori buck, cinque uscite a bassa caduta di tensione (LDO) e funzioni di diagnostica di sicurezza compatibili con applicazioni che richiedono capacità ASIL-D. I suoi meccanismi di monitoraggio includono un'architettura a triplo watchdog.

Tutti questi elementi sono alloggiati in un package di 6 × 6 mm. Secondo Allegro, questa integrazione consente una riduzione di circa il 50% sia dello spazio totale occupato dal sistema che dei costi della distinta base (BOM), oltre a semplificare la progettazione del circuito stampato. Il componente è destinato, tra le altre applicazioni, all'alimentazione di array di sensori distribuiti in sistemi robotici.

Sensori induttivi A17802 e A17803 per giunti ad alta coppia.
Per attuatori articolari come quelli di spalle, anche e ginocchia, Allegro offre i sensori di posizione induttivi A17802 e A17803. Questi dispositivi sono progettati per fornire misurazioni di posizione affidabili in ambienti di controllo motori con condizioni meccaniche ed elettromagnetiche impegnative. Entrambi integrano l'immunità ai campi magnetici parassiti, eliminando la necessità di schermature aggiuntive. Inoltre, integrano compensazione e filtraggio per mantenere il funzionamento nonostante le variazioni del gioco meccanico tra il sensore e l'elemento di misura.

L'A17803 è disponibile anche in una versione ultracompatta in package QFN, progettata per applicazioni con maggiori vincoli di spazio. Queste caratteristiche mirano a facilitare il controllo preciso delle articolazioni robotiche senza aumentare la complessità meccanica dei gruppi di azionamento.

Sensori TMR CT310 e sensori ad effetto Hall A33023 per mani e dita robotiche.
Per le articolazioni più piccole, come quelle utilizzate nelle mani e nelle dita robotiche, Allegro presenta i sensori angolari ad effetto Hall CT310 XtremeSense TMR e A33023. Entrambi forniscono la misurazione della posizione utilizzando la tecnologia a stato solido e sono progettati come alternative ai tradizionali resolver di ferite e agli encoder ottici. Il CT310 utilizza la tecnologia a magnetoresistenza tunnel (TMR) e offre una precisione angolare inferiore al grado in un package DFN da 2 × 2 mm.

Il sensore A33023, dal canto suo, integra bassa latenza, immunità ai campi magnetici parassiti e diverse opzioni di uscita digitale. Queste caratteristiche sono pensate per applicazioni che richiedono una diagnostica robusta e il supporto per le funzioni di sicurezza. Secondo Allegro, entrambi i sensori offrono una maggiore resistenza a fattori quali contaminazione, urti meccanici e deviazioni di rotazione che possono influenzare altre tecnologie di codifica. Le loro dimensioni ridotte ne facilitano l'integrazione in meccanismi robotici dove lo spazio è limitato.

Collaborazione con Sarcomere Dynamics sui sistemi di movimentazione robotizzata:
Allegro ha inoltre evidenziato la sua collaborazione con Sarcomere Dynamics, azienda specializzata in sistemi di movimentazione robotizzata. Entrambe le aziende stanno lavorando all'integrazione dei controllori di movimento, dei sensori e dei circuiti di alimentazione di Allegro nella pinza robotica Scorpion.

Harpal JS Mandaher, CEO e co-fondatore di Sarcomere Dynamics, sottolinea che il controllo preciso del movimento, il rilevamento della posizione e un'efficiente gestione dell'energia sono fondamentali per la manipolazione robotica avanzata. La collaborazione include anche l'estensione ad ARTUS Dex, una mano robotica di nuova generazione con 24 gradi di libertà (DoF). Secondo Sarcomere Dynamics, questo sviluppo mira a fornire una destrezza quasi umana per applicazioni avanzate di intelligenza artificiale fisica.

Componenti compatti per robot umanoidi con oltre 30 gradi di libertà:
Andreas Friedrich, Senior Director of Technology and Strategy di Allegro MicroSystems, evidenzia le differenze tra i requisiti dei robot industriali stazionari e quelli dei robot umanoidi autonomi. Negli impianti industriali convenzionali, spazio e peso consentono l'utilizzo di cablaggi di sezione maggiore, ingombranti azionamenti esterni e sistemi di raffreddamento a liquido. Tuttavia, nei robot umanoidi con oltre 30 gradi di libertà, le dimensioni e la massa di ciascun componente diventano fattori critici.

La combinazione di gestione dell'alimentazione a 48 V, controllori per motori e gate, sensori induttivi immuni ai campi dispersi e sensori TMR compatti è progettata per facilitare la realizzazione di progetti con maggiore densità di coppia e movimenti più fluidi. Allegro offre inoltre queste soluzioni come blocchi funzionali pronti per l'integrazione in architetture robotiche con requisiti di sicurezza.

Allegro fornisce informazioni per i sensori induttivi A17802 e A17803 , il sensore angolare TMR CT310 , il sensore di Hall A33023 e il PMIC A81481 attraverso il suo catalogo di componenti robotici. L'azienda offre inoltre informazioni sui campioni e supporto per la valutazione al fine di facilitare l'integrazione di questi dispositivi in ​​nuovi progetti.
su campioni e strumenti di valutazione

Dettagli tecnici e risorse per lo sviluppo sono disponibili sulla pagina Allegro Robotics Building Blocks.