搶攻人型機器人商機,Allegro 推 48V 電源晶片降低 50% 系統成本
隨著實體 AI 與人型機器人加速發展,半導體業者積極搶攻機器人電源及感測市場。美國半導體業者 Allegro MicroSystems 宣布擴大機器人產品布局,推出 48V 電源管理晶片(PMIC)及高精度位置感測器,鎖定人型機器人關節控制與功能安全等需求。其中,新款 A81481 電源管理晶片可將相關電源系統占用空間及物料成本降低約 50%。
相較固定式工業機器人,人型機器人需要在有限空間內整合大量馬達、感測器及控制元件,對供電效率與零組件尺寸要求更高。隨著 48V 供電架構逐步導入,以降低線纜重量及電力傳輸損耗,Allegro 推出的 A81481 可直接從 48V 匯流排提供系統所需電源,無須額外配置前級穩壓器,有助於簡化電路設計。
A81481 採用 6×6 mm 封裝,整合兩組降壓轉換器(Buck)、五組低壓差穩壓器(LDO),以及支援 ASIL-D 等級功能安全設計的診斷機制,包括三重看門狗(Watchdog)架構。透過單晶片整合電源轉換及安全監控功能,可減少零組件數量,並縮短機器人製造商的產品開發時間。
除了電源管理,Allegro 也針對人型機器人的肩部、髖部及膝蓋等高扭矩關節,推出 A17802 與 A17803 電感式位置感測器。兩款產品透過晶片內建補償及濾波技術,可在機械間隙變動的情況下維持量測穩定性,並具備抗外部磁場干擾能力,減少額外電磁屏蔽需求。
針對機器人手掌及手指等精細動作控制,Allegro 則推出 CT310 穿隧磁阻(TMR)感測器與 A33023 霍爾效應(Hall-effect)角度感測器,提供小於 1 度的角度量測精度。其中,CT310 採用 2 × 2 mm 封裝,適合空間受限的微型關節;A33023 則具備低延遲及多種數位輸出功能,可支援功能安全與診斷需求。
在應用合作方面,Allegro 已與機器人業者 Sarcomere Dynamics 合作,將動作控制器、感測器及電源管理晶片整合至 Scorpion 機器人夾爪,並計劃進一步擴大至具備 24 個自由度(DoF)的下一代 ARTUS Dex 機器人手掌,提升機器人精細操作能力。
隨著人型機器人朝向高自由度及高功率密度發展,電源管理、馬達驅動與精密感測技術的重要性持續提升。Allegro 此次擴大產品組合,也顯示半導體業者正將既有汽車電子及工業控制技術延伸至機器人市場,搶攻實體 AI 硬體商機。
(首圖為示意圖,來源:Unsplash)