La propuesta está orientada a abordar varios desafíos de diseño de los sistemas robóticos avanzados, entre ellos la densidad de par, la gestión térmica, las limitaciones de espacio y la seguridad funcional en aplicaciones de colaboración entre personas y robots. Entre los componentes destacados se encuentran el circuito de gestión de alimentación A81481, los sensores inductivos A17802 y A17803, el sensor magnetorresistivo TMR CT310 y el sensor angular de efecto Hall A33023.

Estas soluciones están dirigidas tanto a articulaciones de elevado par, como hombros, caderas y rodillas, como a mecanismos compactos de manos y dedos robóticos.

A81481: gestión de alimentación de 48 V en un único circuito integrado
Uno de los principales productos de la ampliación es el A81481, un circuito integrado de gestión de energía (PMIC) diseñado para arquitecturas robóticas de 48 V. La adopción de esta tensión en robots humanoides permite reducir el peso del cableado y las pérdidas resistivas, aunque también exige convertir la alimentación a tensiones inferiores dentro de espacios reducidos. El A81481 recibe directamente la alimentación de un bus de 48 V, eliminando la necesidad de utilizar prerreguladores externos.

El dispositivo integra dos reguladores reductores (buck), cinco salidas de baja caída de tensión (LDO) y funciones de diagnóstico de seguridad compatibles con aplicaciones que requieren capacidades ASIL-D. Entre sus mecanismos de supervisión incorpora una arquitectura de triple watchdog.

Todos estos elementos se alojan en un encapsulado de 6 × 6 mm. Según Allegro, esta integración permite reducir aproximadamente un 50 % tanto el espacio total ocupado por el sistema como los costes de la lista de materiales (BOM), además de simplificar el diseño de la placa de circuito impreso. El componente está orientado, entre otras aplicaciones, a la alimentación de conjuntos de sensores distribuidos en sistemas robóticos.

Sensores inductivos A17802 y A17803 para articulaciones de alto par
Para los actuadores de articulaciones como hombros, caderas y rodillas, Allegro propone los sensores inductivos de posición A17802 y A17803. Estos dispositivos están diseñados para proporcionar mediciones de posición fiables en entornos de control de motores con condiciones mecánicas y electromagnéticas exigentes. Ambos incorporan inmunidad frente a campos magnéticos parásitos, lo que permite prescindir de blindajes adicionales. También integran compensación y filtrado para mantener el funcionamiento ante variaciones de la separación mecánica entre el sensor y el elemento de medida.

El A17803 está disponible, además, en una versión con encapsulado QFN ultracompacto, destinada a diseños con mayores restricciones de espacio. Estas características buscan facilitar el control preciso de las articulaciones robóticas sin aumentar la complejidad mecánica de los conjuntos de accionamiento.

Sensores CT310 TMR y A33023 Hall para manos y dedos robóticos
En las articulaciones de menor tamaño, como las utilizadas en manos y dedos robóticos, Allegro destaca los sensores angulares CT310 XtremeSense TMR y A33023 de efecto Hall. Ambos proporcionan medición de posición mediante tecnología de estado sólido y están planteados como alternativas a los resolvers bobinados y codificadores ópticos tradicionales. El CT310 utiliza tecnología magnetorresistiva de efecto túnel (TMR) y ofrece una precisión angular inferior a un grado en un encapsulado DFN de 2 × 2 mm.

Por su parte, el A33023 incorpora baja latencia, inmunidad frente a campos magnéticos parásitos y diferentes opciones de salida digital. Estas prestaciones están destinadas a aplicaciones que requieren diagnósticos robustos y soporte para funciones de seguridad. Según Allegro, ambos sensores presentan una mayor resistencia a factores como la contaminación, los impactos mecánicos y las desviaciones de giro que pueden afectar a otras tecnologías de codificación. Su reducido tamaño facilita la integración en mecanismos robóticos donde el espacio disponible es limitado.

Colaboración con Sarcomere Dynamics en sistemas de manipulación robótica
Allegro también ha destacado su colaboración con Sarcomere Dynamics, compañía especializada en sistemas de manipulación robótica. Ambas empresas trabajan en la integración de controladores de movimiento, sensores y circuitos de alimentación de Allegro en la pinza robótica Scorpion.

Harpal J. S. Mandaher, consejero delegado y cofundador de Sarcomere Dynamics, señala que el control preciso del movimiento, la detección de posición y la gestión eficiente de la energía son fundamentales para la manipulación robótica avanzada. La colaboración también contempla su ampliación a ARTUS Dex, una mano robótica de próxima generación con 24 grados de libertad (DoF). Según Sarcomere Dynamics, este desarrollo está orientado a proporcionar una destreza próxima a la humana para aplicaciones avanzadas de inteligencia artificial física.

Componentes compactos para robots humanoides con más de 30 grados de libertad
Andreas Friedrich, director sénior de Tecnología y Estrategia de Allegro MicroSystems, destaca las diferencias entre los requisitos de los robots industriales fijos y los humanoides autónomos. En instalaciones industriales convencionales, el espacio y el peso permiten utilizar cableado de mayor sección, accionamientos externos voluminosos y sistemas de refrigeración líquida. Sin embargo, en robots humanoides con más de 30 grados de libertad, las dimensiones y la masa de cada componente adquieren mayor importancia.

La combinación de gestión de alimentación de 48 V, controladores de motores y de puerta, sensores inductivos inmunes a campos parásitos y sensores TMR compactos está destinada a facilitar diseños con mayor densidad de par y movimientos más fluidos. Allegro también plantea estas soluciones como bloques funcionales preparados para integrarse en arquitecturas robóticas con requisitos de seguridad.

Información sobre muestras y herramientas de evaluación
Allegro ofrece información sobre los sensores inductivos A17802 y A17803, el sensor angular TMR CT310, el sensor Hall A33023 y el PMIC A81481 a través de su catálogo de componentes para robótica. La compañía también proporciona información sobre muestras y soporte de evaluación para facilitar la incorporación de estos dispositivos a nuevos diseños.

Los detalles técnicos y los recursos de desarrollo están disponibles en la página Allegro Robotics Building Blocks.