ヒューマノイド ロボット向けの器用なロボットハンド

インフィニオンのモーター制御、触覚センシング、ゾーン制御、接続性、および安全サポートを備えた拡張性の高い器用なロボットハンドのソリューション

概要

器用なロボットハンドの自由度が増えるにつれて、エンジニアは限られた手と指のスペースに、より多くのモーター制御、センシング、フィードバック機能を組み込む必要があります。インフィニオンは、コンパクトなモーター制御、ゾーン制御、触覚センシング、センサー フュージョン向けのスケーラブルな技術を提供し、エンジニアが高集積で応答性が高く、高度な操作、安全なインタラクション、リアルタイム制御に対応できるロボット ハンドを設計できるよう支援します。

利点

  • 高精度な指の制御
  • 安定した把持
  • 繊細な物体の取り扱い
  • コンパクトな関節の統合
  • システムの複雑性を低減
  • ローカル応答の高速化
  • スケーラブルなハンド設計
  • リアルタイムのタッチ フィードバック
  • より安全な人とのインタラクション

ブロック図

概要

人間のような手の動きのための精密なモーター制御

器用なロボットハンドには、指を協調して動かしながら物体をつかみ、回転させ、並進移動させ、持ち替えるための精密なモーター制御が必要です。自由度が増えるほど、スペースは設計上の最大の制約の1つになります。高度に統合されたモーター駆動技術は、コンパクトなロボット ハンド アーキテクチャをサポートしながら、PCB面積を最小化します。

これらの技術により、エンジニアは、多自由度の器用なロボット ハンドにおいて、性能、PCB面積、熱設計、拡張性のバランスを取りやすくなります。

関連するインフィニオンの技術は次のとおりです。

  • MOTIX™ BLDCモーター コントローラー - 外付け部品とPCB面積を削減する、MCUおよびドライバ機能の統合
  • コンパクトなモーター制御および複数モーター制御向けPSOC™ Control C3 MCU
  • モーター、ローター、関節位置のフィードバック向けXENSIV™ TLI49012 / TLI5012B角度センサー
  • 超小型PQFN 2x2のOptiMOS™ パワーMOSFET: 低RDS (on) と高いスイッチング性能により、小さなフットプリントで優れた効率を実現
  • 電力、ゲートドライバ、電流センサー、保護デバイスを統合し、次世代の集積化と省スペース化を実現する中電圧CoolGaN™ Driveコンセプト

複雑なロボット ハンド向けの拡張性の高いゾーン制御

器用なロボットハンドには、多くのアクチュエータ、センサー、および通信経路が含まれる場合があります。ゾーン制御は、ハンド レベルのコントローラーを介してモーター ノード、触覚センシング、およびローカル フィードバックを協調させることで、この複雑さを整理するのに役立ちます。

この拡張性の高いアプローチにより、エンジニアは手のひらレベルの制御、指レベルのモーター ノード、およびセンシング サブシステムを接続しつつ、システムのモジュール性と応答性を保ち、拡張しやすく、リアルタイム制御に対応できるようにします。

関連するインフィニオンの技術は次のとおりです。

  • EtherCATベースのハンド レベル協調のためのXMC4800マイクロコントローラー
  • 高度なドメイン コントローラー アーキテクチャ向けのAURIX™ マイクロコントローラー
  • リアルタイム制御を備えたローカル モーター制御ノード向けのPSOC™ Control C3 MCU
  • システムを完成させるための有線接続、保護、および電源製品

精密な操作のためのマルチセンス フィードバック

器用なロボットハンドには、連続的な操作中に適切な圧力を加えるための正確な力覚フィードバックが必要です。高度な触覚センシングは、ロボット ハンドが力の変化を検知し、安定した把持を支援し、物体が動いたり滑ったり、繊細な取り扱いが必要になったりした場合に適応するのに役立ちます。

マルチセンス アーキテクチャでは、近接検出、接触検出、力推定、磁気位置センシング、および滑り検出をコンパクトなセンシング パイプラインに統合でき、手が力の変化にすばやく反応し、より自然に相互作用できるようにします。

関連するインフィニオンの技術は次のとおりです。

  • 触覚、近接、および接触センシング向けのCAPSENSE™ 技術を搭載したPSOC™ 4000T
  • TLE493DなどのXENSIV™ 3Dホール センサーは、変形可能な指先構造に小型磁石を組み込んだ磁気触覚コンセプトに適しています
  • より豊かなセンシング入力を実現するXENSIV™ 圧力センサーおよびREAL3™ ToF (Time-of-Flight) センサー
  • センサー フュージョンおよびAI機能統合向けのPSOC™ Edge MCU

ロボット ハンド開発を加速する統合ツール

インフィニオンの開発エコシステムは、エンジニアがより少ない労力でコンセプトからプロトタイプへ移行できるよう支援します。ModusToolbox™ は、組み込みセンシング、制御、無線、クラウド接続システムなど、PSOC™ アプリケーションの迅速な開発を支援します。

器用なロボットハンド向けに、これらのツールはセンシング、ファームウェア、および制御の開発を加速し、モーター制御、触覚センシング、およびシステム制御にわたる拡張性の高いアーキテクチャをサポートします。

関連するインフィニオンのリソースは以下のとおりです。

  • 組み込みモーター制御ソフトウェア開発向けのModusToolbox™ Motor Suite
  • センシング開発向けのCAPSENSE™ 構成およびチューニング リソース
  • 迅速なプロトタイピングのための評価用ハードウェアおよびリファレンス リソース
モーター制御開発ツール
静電容量センシング開発ツール

人間のような手の動きのための精密なモーター制御

器用なロボットハンドには、指を協調して動かしながら物体をつかみ、回転させ、並進移動させ、持ち替えるための精密なモーター制御が必要です。自由度が増えるほど、スペースは設計上の最大の制約の1つになります。高度に統合されたモーター駆動技術は、コンパクトなロボット ハンド アーキテクチャをサポートしながら、PCB面積を最小化します。

これらの技術により、エンジニアは、多自由度の器用なロボット ハンドにおいて、性能、PCB面積、熱設計、拡張性のバランスを取りやすくなります。

関連するインフィニオンの技術は次のとおりです。

  • MOTIX™ BLDCモーター コントローラー - 外付け部品とPCB面積を削減する、MCUおよびドライバ機能の統合
  • コンパクトなモーター制御および複数モーター制御向けPSOC™ Control C3 MCU
  • モーター、ローター、関節位置のフィードバック向けXENSIV™ TLI49012 / TLI5012B角度センサー
  • 超小型PQFN 2x2のOptiMOS™ パワーMOSFET: 低RDS (on) と高いスイッチング性能により、小さなフットプリントで優れた効率を実現
  • 電力、ゲートドライバ、電流センサー、保護デバイスを統合し、次世代の集積化と省スペース化を実現する中電圧CoolGaN™ Driveコンセプト

複雑なロボット ハンド向けの拡張性の高いゾーン制御

器用なロボットハンドには、多くのアクチュエータ、センサー、および通信経路が含まれる場合があります。ゾーン制御は、ハンド レベルのコントローラーを介してモーター ノード、触覚センシング、およびローカル フィードバックを協調させることで、この複雑さを整理するのに役立ちます。

この拡張性の高いアプローチにより、エンジニアは手のひらレベルの制御、指レベルのモーター ノード、およびセンシング サブシステムを接続しつつ、システムのモジュール性と応答性を保ち、拡張しやすく、リアルタイム制御に対応できるようにします。

関連するインフィニオンの技術は次のとおりです。

  • EtherCATベースのハンド レベル協調のためのXMC4800マイクロコントローラー
  • 高度なドメイン コントローラー アーキテクチャ向けのAURIX™ マイクロコントローラー
  • リアルタイム制御を備えたローカル モーター制御ノード向けのPSOC™ Control C3 MCU
  • システムを完成させるための有線接続、保護、および電源製品

精密な操作のためのマルチセンス フィードバック

器用なロボットハンドには、連続的な操作中に適切な圧力を加えるための正確な力覚フィードバックが必要です。高度な触覚センシングは、ロボット ハンドが力の変化を検知し、安定した把持を支援し、物体が動いたり滑ったり、繊細な取り扱いが必要になったりした場合に適応するのに役立ちます。

マルチセンス アーキテクチャでは、近接検出、接触検出、力推定、磁気位置センシング、および滑り検出をコンパクトなセンシング パイプラインに統合でき、手が力の変化にすばやく反応し、より自然に相互作用できるようにします。

関連するインフィニオンの技術は次のとおりです。

  • 触覚、近接、および接触センシング向けのCAPSENSE™ 技術を搭載したPSOC™ 4000T
  • TLE493DなどのXENSIV™ 3Dホール センサーは、変形可能な指先構造に小型磁石を組み込んだ磁気触覚コンセプトに適しています
  • より豊かなセンシング入力を実現するXENSIV™ 圧力センサーおよびREAL3™ ToF (Time-of-Flight) センサー
  • センサー フュージョンおよびAI機能統合向けのPSOC™ Edge MCU

ロボット ハンド開発を加速する統合ツール

インフィニオンの開発エコシステムは、エンジニアがより少ない労力でコンセプトからプロトタイプへ移行できるよう支援します。ModusToolbox™ は、組み込みセンシング、制御、無線、クラウド接続システムなど、PSOC™ アプリケーションの迅速な開発を支援します。

器用なロボットハンド向けに、これらのツールはセンシング、ファームウェア、および制御の開発を加速し、モーター制御、触覚センシング、およびシステム制御にわたる拡張性の高いアーキテクチャをサポートします。

関連するインフィニオンのリソースは以下のとおりです。

  • 組み込みモーター制御ソフトウェア開発向けのModusToolbox™ Motor Suite
  • センシング開発向けのCAPSENSE™ 構成およびチューニング リソース
  • 迅速なプロトタイピングのための評価用ハードウェアおよびリファレンス リソース
モーター制御開発ツール
静電容量センシング開発ツール
ドキュメント

設計リソース

パートナー ソリューション

開発者コミュニティ