家庭用支援ロボット

より精緻な動き、より小型なドライブ: G‑Pulseとインフィニオンが小型ロボット向けに、GaNサーボを用いた制御を実現

Energy

2026/07/01

ロボットのOEMは、より高速で高精度、さらに人間とロボットの安全な協働を実現するよう求められるだけでなく、多くの場合、外形寸法の小型化という制約により、プレッシャーにさらされています。インフィニオンのプレミアムパートナーであり、Intron Technology Holdingsの子会社であるG‑Pulse Electronicsは、48 Vシステム向けに高出力密度と高精度モーション制御を両立するGaNベースのサーボ モーター ドライバで、この課題に取り組んでいます。

インフィニオンのCoolGaN™パワー デバイス、PSOC™ Control C3マイクロコントローラー、XENSIV™磁気電流センサーを単一の円形ボードに統合することで、G‑Pulseはモーター ドライバを、関節、エンドエフェクター、モバイル プラットフォームに容易に組み込めるコンパクトなモジュールへと変えています。その結果、より滑らかなトルク、高効率、熱的オーバーヘッドの低減が実現し、俊敏な次世代ロボットの重要な実現要素となっています。

主要技術: インフィニオンの技術とセンサーを基盤としたGaNベースのサーボ制御

48 V / 15 Aで要求の厳しいサーボ ダイナミクスを満たすには、電力、制御、センシングを連携させたアプローチが必要です。

  • EiceDRIVER™ゲートドライバを用いたCoolGaN™パワー ステージは、100 kHzの高周波スイッチング、低電流リップル、高効率を実現し、損失を低減して放熱設計の負担を軽減します。
  • PSOC™ Control C3 MCU (Arm® Cortex®‑M33) は、FOCベースのトルク、速度、位置ループを処理しつつ、複数の通信インターフェースを管理し、低電圧モーター ドライブのシステム アーキテクチャを簡素化します。
  • XENSIV™磁気電流センサーTLI4971と回転角センサーは、サーボ制御に必要な高精度なフィードバックを可能にし、コンパクトで熱的制約のある設計でも正確な位置決めと安定動作をサポートします。

この組み合わせにより、あらゆるOEMは、低電圧GaNサーボドライブ向けのすぐに適用できるリファレンスを活用でき、さまざまなモーターや機構に合わせて迅速にチューニングできます。

U主要なロボット用途に共通の統合型GaNサーボ プラットフォーム

軽量な円形フォーム ファクターとスケーラブルな制御を備えたG‑Pulse GaNサーボドライバは、複数軸やさまざまなロボット タイプに展開できるプラットフォームとして機能します。

  • 関節レベル サーボ モジュール (48 V/15 A) : モーター近傍に取り付け可能なコンパクトな基板で、ケーブル配線を最小限に抑え、関節型ロボットやSCARAロボットのEMI問題を低減します。
  • 多軸構成: 産業用通信インターフェースで接続した複数のボードにより、自由度の高いロボットの協調動作と軌道同期をサポートします。

産業オートメーション: コンパクト、高精度、高効率

スペースと稼働率が重要な産業環境において、G‑Pulseは小型ロボットや機構での高性能モーションをターゲットとしています。

  • ロボットアームおよびハンドリング システム: 高周波GaNスイッチングと高精度センシングにより、高精度な位置制御と振動低減を実現し、ピック アンド プレース、組み立て、検査作業をサポートします。
  • モジュール式生産セル: コンパクトなサーボドライバにより、設置面積の小さいセルや、ドライブをスリムなジョイントや筐体内に収める必要がある協働セットアップへの統合が容易になります。

モバイル ロボティクス: より長い稼働時間、より滑らかな動作

F自動搬送車 (AGV) 、自律移動ロボット (AMR) 、その他のモバイル プラットフォームでは、1 Wと1 cm³の差が効いてきます。

  • フリート向けの高効率モーション: CoolGaN™ベースのステージは、導通損失とスイッチング損失を低減し、バッテリー寿命の延長とドライブ モジュールの冷却負荷低減に貢献します。
  • 滑らかな低速制御: PSOC™ベースのサーボ アルゴリズムは、精密な低速マニューバリングと再現性の高い加速プロファイルをサポートし、共有作業空間での安全な運用に重要です。
  • 信頼性の高いモーション フィードバック: XENSIV™磁気電流/位置センサーはモーターの挙動をリアルタイムで監視し、安定した制御、診断、モバイル ロボットでのより安全な運用をサポートします。

ヒューマノイドおよびサービス ロボット: 「人間スケール」のフォーム ファクターに向けた統合アクチュエーション

新興のヒューマノイドおよびサービス プラットフォームには、スリムで人間の体格比に合わせた設計に収めるため、強力かつコンパクトなアクチュエーターが必要です。G‑PulseのGaNベースのサーボドライバは、これらの低電圧 高性能ジョイント向けに特化して設計されています。

  • 高トルクでコンパクトなジョイント: 円形のGaNサーボ ボードは四肢や胴体セグメント内に収まり、トルクや制御精度を犠牲にすることなく、機械レイアウトと外観の最適化を可能にします。
  • ダイナミックで自然な動作: 高いスイッチング周波数に加え、磁気式の位置/電流センシングにより高帯域の制御ループを実現し、サービス ロボットやヒューマノイド ロボットで、より滑らかで人間らしい動きと応答性の高いインタラクションをサポートします。

部品からコラボレーションまで: G-Pulseとインフィニオン

G‑Pulseは、基板そのものにとどまらず、GaNベースのサーボ アーキテクチャを採用する顧客向けの、設計および検証のパートナーとして位置付けられています。

G‑Pulseとインフィニオンは協力して、GaNベースの低電圧サーボ ドライブへ迅速に移行したいロボットOEMに向けて、高度な半導体技術と実用的な設計および検証サポートを組み合わせた、明確な道筋を提供します。

パートナー情報
G-Pulse
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G-Pulse

G-Pulse Electronicsは、ロボットおよび産業用途向けの高性能モーター制御およびパワー エレクトロニクス基板を専門とする設計 エンジニアリング会社です。Intron Technology Holdingsの子会社として、初期コンセプトから検証、立ち上げまで顧客を支援し、研究開発、試験、および量産品質管理を提供しています。

プレミアム パートナー
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