Предлагаемый проект направлен на решение ряда проектных задач в современных роботизированных системах, включая плотность крутящего момента, управление тепловым режимом, ограничения по пространству и функциональную безопасность в приложениях, предполагающих взаимодействие человека и робота. Ключевые компоненты включают схему управления питанием A81481, индуктивные датчики A17802 и A17803, магниторезистивный датчик CT310 TMR и угловой датчик Холла A33023.

Эти решения предназначены как для суставов с высоким крутящим моментом, таких как плечевые, тазобедренные и коленные суставы, так и для компактных роботизированных механизмов кистей и пальцев.

A81481: Управление питанием 48 В в одной интегральной схеме.
Одним из ключевых продуктов в этом расширении является A81481, интегральная схема управления питанием (PMIC), разработанная для роботизированных архитектур с напряжением 48 В. Использование этого напряжения в человекоподобных роботах уменьшает вес проводов и резистивные потери, хотя это также требует преобразования источника питания в более низкие напряжения в ограниченном пространстве. A81481 получает питание непосредственно от шины 48 В, что исключает необходимость во внешних предварительных стабилизаторах.

Устройство объединяет два понижающих регулятора, пять выходов с низким падением напряжения (LDO) и функции диагностики безопасности, совместимые с приложениями, требующими уровня защиты ASIL-D. Механизмы мониторинга включают архитектуру тройного сторожевого таймера.

Все эти элементы размещены в корпусе размером 6 × 6 мм. По данным Allegro, такая интеграция позволяет сократить как общую занимаемую системой площадь, так и стоимость комплектующих (BOM) примерно на 50%, а также упростить конструкцию печатной платы. Компонент предназначен, помимо прочего, для питания распределенных массивов датчиков в роботизированных системах.

Индуктивные датчики A17802 и A17803 для высокомоментных шарниров.
Для приводов шарниров, таких как плечевые, тазобедренные и коленные суставы, компания Allegro предлагает индуктивные датчики положения A17802 и A17803. Эти устройства предназначены для обеспечения надежных измерений положения в средах управления двигателями с жесткими механическими и электромагнитными условиями. Оба датчика обладают устойчивостью к блуждающим магнитным полям, что исключает необходимость в дополнительном экранировании. Они также включают компенсацию и фильтрацию для поддержания работоспособности, несмотря на изменения механического зазора между датчиком и измерительным элементом.

Микросхема A17803 также доступна в сверхкомпактном корпусе QFN, разработанном для применений с ограниченными пространственными ресурсами. Эти особенности призваны обеспечить точное управление шарнирами роботов без увеличения механической сложности приводных узлов.

датчики CT310 XtremeSense TMR и A33023 на основе эффекта Холла
. Оба датчика обеспечивают измерение положения с использованием твердотельной технологии и разработаны как альтернатива традиционным резольверам с обмоткой и оптическим энкодерам. В датчике CT310 используется технология туннельного магниторезистивного эффекта (TMR), обеспечивающая угловую точность до долей градуса в корпусе DFN размером 2 × 2 мм.

В свою очередь, датчик A33023 отличается низкой задержкой, устойчивостью к блуждающим магнитным полям и различными вариантами цифрового вывода. Эти функции разработаны для приложений, требующих надежной диагностики и поддержки функций безопасности. По данным Allegro, оба датчика обладают большей устойчивостью к таким факторам, как загрязнение, механические удары и отклонения вращения, которые могут влиять на другие технологии кодирования. Их небольшой размер облегчает интеграцию в роботизированные механизмы, где пространство ограничено.

Сотрудничество с Sarcomere Dynamics в области роботизированных систем погрузки и разгрузки:
Компания Allegro также подчеркнула свое сотрудничество с Sarcomere Dynamics, компанией, специализирующейся на роботизированных системах погрузки и разгрузки. Обе компании работают над интеграцией контроллеров движения, датчиков и силовых цепей Allegro в роботизированный захват Scorpion.

Харпал Дж. С. Мандахер, генеральный директор и соучредитель Sarcomere Dynamics, отмечает, что точное управление движением, определение положения и эффективное управление энергией являются основополагающими для передовых роботизированных манипуляций. Сотрудничество также включает расширение до ARTUS Dex, роботизированной руки нового поколения с 24 степенями свободы (DoF). По словам Sarcomere Dynamics, эта разработка направлена ​​на обеспечение почти человеческой ловкости для передовых физических приложений искусственного интеллекта.

Компактные компоненты для человекоподобных роботов с более чем 30 степенями свободы:
Андреас Фридрих, старший директор по технологиям и стратегии компании Allegro MicroSystems, подчеркивает различия между требованиями к стационарным промышленным роботам и автономным человекоподобным роботам. В традиционных промышленных установках пространство и вес позволяют использовать проводку большего сечения, громоздкие внешние приводы и системы жидкостного охлаждения. Однако в человекоподобных роботах с более чем 30 степенями свободы размеры и масса каждого компонента становятся более критичными.

Сочетание системы управления питанием 48 В, контроллеров двигателей и затворов, индуктивных датчиков, устойчивых к рассеянному магнитному полю, и компактных датчиков TMR разработано для создания конструкций с более высокой плотностью крутящего момента и более плавными движениями. Allegro также предлагает эти решения в виде функциональных блоков, готовых к интеграции в роботизированные архитектуры с требованиями безопасности.

Компания Allegro предоставляет информацию для индуктивных датчиков A17802 и A17803 , датчика угла CT310 TMR , датчика Холла A33023 и микросхемы управления питанием A81481 через свой каталог компонентов для робототехники. Компания также предлагает информацию об образцах и поддержку в оценке для облегчения интеграции этих устройств в новые конструкции.
о образцах и инструментах оценки

Технические характеристики и ресурсы для разработки доступны на странице Allegro Robotics Building Blocks.