ロボティクス開発プラットフォーム:インフィニオン・モバイル・ロボット(IMR)

インフィニオンの最先端のハードウェアとソフトウェアを搭載したインフィニオンのロボティクス開発プラットフォームにより、お客様のロボット開発をいち早く開始することができます

概要

インフィニオン・モバイル・ロボット(IMR)は、インフィニオンがロボティクス・アプリケーション向けに提供している最新の技術を実証するロボティクス開発プラットフォームです。特定のサブシステム/機能ブロックを購入する場合でも、インフィニオンでシステム全体を構築する場合でも、インフィニオンの強力で便利、かつ効率的なハードウェアおよびソフトウェアソリューションでお客様をサポートします。以下のウィンドウは、あなたの専門知識レベルに最も役立つ情報にあなたを導くのに役立ちます。

利点

すぐに始められるロボティクス
開発期間の短縮
インフィニオンのロボットソリューションの評価
自分だけのロボットを作成

概要

メインコントロールと配電

頭脳として機能する5V入力電圧のメインコントロールボードは、ロボットの中央制御ユニットであり、必要なすべてのCAN通信を処理します。これには、インバーターへのモーター速度などの通信や、センサーLEDボードへの照明効果が含まれます。さらに、実装されたSBUSインターフェースは、FrSkyリモコンで使用するように設計されており、ロボットの真に次のレベルの制御を可能にします。これらの機能はすべて、 Arm® Cortex®-M4をベースにした、最大2MBのフラッシュ、352kBのRAM、100〜196ピン、6つのCANノード、4つの12ビットADC、18の入力チャネル、4つの並列サンプリングおよび変換、6チャネルのUSIC (SPI、 UART、IIC、IISに構成可能)、その他多数の機能を持つ、インフィニオンのXMC4700 144MHzマイクロコントローラーによって実現可能です。

一方、配電ソリューションは、電力損失を極めて低く抑え、6つの5V出力側チャンネルすべての電流測定により、電力を必要な場所に変換して誘導します。このソリューションは、4つのフェーズを備えたインターリーブ降圧コンバータとして動作し、最大80 Vの入力電圧を処理し、個々のスリープモード用のパワーコントローラー、診断および保護機能を備えたハイサイドスイッチ、および高速CANトランシーバーも備えています。

XMC4700 144MHzマイクロコントローラ

モーター制御

インフィニオンのモーター制御ソリューションは、インフィニオンモバイルロボット (IMR) にモバイル機能を搭載するために役立ちます。高効率で小型のソリューションにより、モーターが制御され、ロボットが動き回って必要なタスクを実行できます。この分野におけるインフィニオンの専門知識は、インフィニオンのXMC1404マイクロコントローラーとMOTIX™ 6EDL7141 3フェーズゲートドライバICを組み合わせたMOTIX™ IMD701Aフルプログラマブルモータコントローラーによって最もよく発揮され、BOMを大幅に削減し、よりコンパクトな設計を可能にします。さらに、インバータステージで異なるMOSFETを使用できる柔軟性も最大限に高まるため、ニーズに応じてドライブを微調整できます。

ハードウェア以外では、インフィニオンは付随するソフトウェアも提供しています。IMRの場合、20kHzの制御周波数でSVPWM FOCアルゴリズムで動作し、三相ローサイド電流測定、POSIFを使用したセンサー実装、内側のループによるトルクと外側のループによる速度のカスケード制御を行います。

MOTIX™ IMD701Aプログラマブルモータコントローラ

MOTIX™ 6EDL7141 3相ゲートドライバIC

バッテリーマネージメントシステム (BMS)

おそらく最も重要なロボット工学サブシステムであるBMSは、バッテリー、ひいてはロボットが故障しないように、安全で信頼性が高い必要があります。IMRに採用されたBMSソリューションは、インフィニオンの技術、専門知識、安全性への取り組みを活用して、インフィニオンのアプリケーションリーダーシップを示しています。この12Sバッテリーセル用ソリューションは、TLE9012DQUリチウムイオンバッテリー監視およびバランシングICを筆頭に、高度なセル監視とバランシング、最先端の温度管理、SoCやSoHなどの最新の安全機能、拡張可能でノンブロッキングのソフトウェアレイアウト、CANを介したデータ通信を特長としています。さらに、30 V〜50.4 Vの電圧範囲と1Cおよび5Cの充電および放電速度を備えた44.4 V公称電圧ソリューションは、電源ボードとコントローラーボードを必要なソフトウェアと組み合わせてモジュラー設計で提供され、真の柔軟性を実現します。IMRは2つのモジュール式BMSソリューションを使用しており、バッテリーのホットスワップをサポートしているため、ロボットの電源を切る必要はありません。

TLE9012DQU リチウムイオン電池モニタリングおよびバランシング用IC

Hybrid Time of Flight

人間の目とは異なり、IMRはインフィニオンのREAL3™ハイブリッドToF 高解像度カメラソリューションを活用しており、スポット照明とフラッド照明を組み合わせて次世代の深度センシングと3Dシーンの理解を実現します。この 1 つのスモールフォームファクター (31 mm x 16 mm x 8 mm) カメラソリューションは、高精度と低計算の同時位置推定とマッピング (SLAM) と高解像度の高度な障害物回避の両方に対応できます。SLAM用のLDSは通常約120 mm x 85 mm x 60 mm、障害物回避用のSLは約280 mm x 40 mm x 30 mmなどの従来のソリューションと比較すると、フロントに取り付けられたハイブリッドToFカメラは掃除機ロボットを30%薄くすることができ、貴重なスペースを節約できます。

ハイブリッドToFを選択する理由がもっと必要ですか? 障害物検出では、単純なストラクチャードライト(SL)ソリューションと比較して、hToFは最大300,000の深度ポイントの解像度を提供し、小さな物体の検出、110°の視野、死角のない高速ナビゲーション、およびIRデータを使用して暗闇でも作業できます。また、このソリューションは、可動部品がないため、摩耗や損傷がないソリッドステートカメラです。

REAL3™ ハイブリッド Time-of-Flight (hToF)

表面検出レーダーソリューション

人間が裸足で立っているものを感じるのと同様に、IMRはニューラルネットを使用して床のタイプを分類する下向きのレーダー検出を使用して、床のタイプを検出できます。IMRは、KIT_CSK_BGT60TR13CのConnected Sensor Kit(CSK)の一部であるインフィニオンのXENSIV™ BGT60TR13C 60GHzレーダーセンサーを使用しています。ニューラルネットには、屋内環境と屋外環境の両方のデータセットとモデルも備わっているため、ロボットを正確なユースケースに合わせてカスタマイズできます。
この評価キットには、PSoC™ Arm®Cortex®-M4/M0+に基づく超低電力デュアルコア32ビット 6 MCUと超低消費電力のシングルチップAIROC™CYW43012 Wi-Fi/Bluetooth®接続コンボを含むRapid IoT connectデベロッパーボードも含まれており、ラピッドプロトタイピングに最適です。また、このキットは、5V入力電圧でのマイクロUSB接続と、22.5mm x 63mm x 30mmの小型フォームファクタも備えています。
ただし、IMRは迅速なテストと評価のために設計されているため、CSKの最もエキサイティングな機能の1つは、ModusToolbox™で利用できる豊富なコード例です。これらの例をRapid IoT接続ボードやIMRの他のプラグアンドプレイシステムと組み合わせることで、開発を真に迅速かつ効率的に行えます。

KIT_CSK_BGT60TR13C

XENSIV™ BGT60TR13C

デザインリソース

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ロボティクス開発プラットフォーム:インフィニオン・モバイル・ロボット(IMR)

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