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関節ユニット(脚 & 腕)

関節ユニットは、ヒューマノイド・ロボットの腕と脚の複雑な制御を管理し、スムーズかつ正確で協調的な多関節運動を可能にします。モータ制御、センシング、パワー・マネージメント、シグナル・コンディショニングを統合することで、器用さと強度が要求されるタスクに不可欠な応答性と安全性の高い作動を実現します。

主な設計課題

このサブシステムは、人間の自然な動きを再現するために、複数のブラシレスDCモータを緊密に同期しながらリアルタイムかつ高精度に制御する必要があります。正確な電流センシングとシグナル・コンディショニングは、トルク制御、障害検出、操作安全性の確保に不可欠です。さらに、ユニットは熱制限を維持しながら、大量の電力需要を効率的に管理する必要もあります。制御信号とセンサ・フィードバックを最小限の遅延で支えるには、信頼性の高い有線通信が必要です。

ST製品ポートフォリオ

  • STM32F4 / STM32F7 / STM32H7マイクロコントローラ:リアルタイムのモータ制御と信号処理に最適化された高性能マイコン
  • MOTIXモータ制御ICおよびEiceDRIVERゲート・ドライバ:ブラシレスDCモータの小型・高効率・高精度制御を可能にする高集積モータ・ドライバ
  • XENSIV電流センサ(TLI4971、TLx5570/72):フィードバックと保護のための高精度電流測定
  • パワーMOSFETおよびCoolGaN HEMT:モータ駆動段向けの高効率パワー・スイッチ
  • コネクティビティ・ソリューション:堅牢な有線通信向けの産業用CANおよびEthernetトランシーバ

STのトータル・ソリューションのメリット

STは、効率と信頼性を高めながら設計の複雑さとサイズを削減する統合モータ制御ソリューションを提供しています。高精度電流センシングにより安全性と性能が向上し、高度なパワー・デバイスが熱問題の管理を容易にします。柔軟なコネクティビティ・オプションにより拡張性とモジュール性に優れたアーム設計が可能で、包括的なソフトウェア・ライブラリや開発ツールがそれを支えます。