De acordo com pt.wedoany.com-A LinkerBot, uma empresa chinesa de mãos robóticas hábeis fundada em 2023, não atua na fabricação completa de robôs humanoides, mas desenvolve a mão do robô como um produto independente. A mão hábil da LinkerBot adota um design de cinco dedos e múltiplas articulações, capaz de realizar movimentos finos como tocar piano, enfiar uma agulha, apertar parafusos e montar componentes eletrônicos. No mercado chinês, o preço mínimo desse tipo de produto é de cerca de US$ 600, e a empresa está expandindo sua capacidade de produção.

Nos últimos anos, robôs humanoides têm aparecido com frequência em apresentações como danças no Festival da Primavera, saltos mortais para frente e para trás, e maratonas, demonstrando avanços no controle de movimento e na integração do sistema completo. No entanto, para que os robôs entrem efetivamente em fábricas, armazéns e locais de serviço, eles precisam executar tarefas específicas: pegar peças, conectar conectores, apertar parafusos, separar itens, pressionar botões e organizar ferramentas. As pernas são responsáveis por levar o robô ao ponto de operação, mas quem realmente executa as operações são as mãos.

A LinkerBot chama a atenção não apenas pelo seu preço, mas também por indicar que as mãos hábeis estão saindo da fase de protótipos de pequena escala para uma fase de componentes de baixo custo e alta produção em massa. Para que as mãos hábeis sejam integradas a mais robôs, sensores, chips de acionamento de motor, soluções de conexão, chips de gerenciamento de energia e funções de monitoramento de temperatura determinarão a estabilidade de seu funcionamento.

Para que uma mão robótica realize uma pegada, não pode depender apenas da visão. Ela precisa perceber se os dedos estão em contato com o objeto, se a força é adequada, se o objeto está escorregando e as mudanças na carga do motor. Sinais de pressão, tato, vibração, posição, postura, corrente e temperatura são enviados ao sistema de controle, auxiliando na decisão de aumentar, diminuir ou parar a força.

A Analog Devices, Inc. menciona em seus materiais relacionados a mãos robóticas hábeis componentes como sensores de pressão, sensores de vibração, microfones miniatura, módulos de tempo de voo indireto 3D (iToF) e unidades de medição inercial (IMU). Esses componentes correspondem a contato, deslizamento, som, distância e mudanças de postura, permitindo que a mão hábil não dependa apenas da visão para avaliar o estado do objeto, mas também forneça mais informações de contato ao sistema de controle.

O sensor tátil 3D Tactaxis, desenvolvido em parceria pela Melexis e OYMotion, é responsável pelo feedback de força e deformação após o contato dos dedos com o objeto. De acordo com materiais da Melexis, o Tactaxis é voltado para robôs industriais e robôs humanoides, adotando um design compacto de sensor tátil 3D, com o objetivo de desenvolver um módulo de ponta de dedo adequado para integração e produção em massa em mãos robóticas.

Com o aumento do número de sensores e nós de atuação, a questão da conexão se torna um desafio para a produção em massa. Dentro de uma mão hábil, há múltiplos sensores, pequenos motores e nós de atuação. A simplificação dos cabos, o método de conexão dos nós e a capacidade de transmitir energia e dados até as extremidades dos dedos afetarão a eficiência da montagem e a confiabilidade a longo prazo.

A solução de conexão de dois fios E2B da Analog Devices (ADI) foi projetada para esse tipo de problema de cabeamento. O AD3306 suporta 10BASE-T1S e pode transmitir dados e energia no mesmo par de cabos; o AD3301 é voltado para interfaces de sensores e atuadores, podendo conectar interfaces comuns como SPI, I2C, UART, PWM e GPIO. O valor desses componentes está em reduzir o cabeamento nos nós finais, sem a necessidade de placas de interface adicionais, simplificando o processo de transmissão de dados e energia para sensores e atuadores dentro dos dedos e da palma da mão.

Além do cabeamento, o acionamento do motor também é crucial. Dentro de uma mão hábil, há muitos motores pequenos e o espaço é compacto. A capacidade de repetir movimentos como agarrar, girar e pressionar de forma estável depende do desempenho do acionamento, da amostragem de corrente e do feedback de posição.

O TMC6460 da Analog Devices (ADI) é voltado para o controle de pequenos servomotores, integrando um controlador FOC, estágio de potência, detecção de corrente e mecanismo de feedback em um único chip. Como o espaço dentro da mão hábil é limitado e o número de motores é grande, quanto mais compacto o driver, mais estáveis serão a amostragem de corrente e a resposta de controle, facilitando a garantia da consistência dos movimentos de toda a mão.

Com o aumento do número de motores e nós de acionamento, a demanda por fornecimento de energia aumenta, e a alimentação de 48V está gradualmente entrando em mais projetos de robôs. Os materiais sobre atuadores robóticos de 48V da Allegro giram em torno da alimentação de 48V, acionamento de motor, detecção de corrente e feedback de posição, discutindo sensores de corrente, sensores de posição e drivers de motor dentro do sistema de atuadores robóticos.

Dentro da mão hábil, os 48V precisam alimentar continuamente o acionamento do motor, sensores e controladores. O espaço apertado dificulta a dissipação de calor, e a eficiência energética e o controle de ruído afetam diretamente a estabilidade de toda a mão. Controladores buck síncronos de nitreto de gálio (GaN) como o LTC7891 da Analog Devices (ADI) lidam com problemas de redução eficiente de tensão e controle de interferência eletromagnética (EMI) em espaços pequenos, com o objetivo de reduzir perdas, aquecimento e o volume de componentes periféricos em espaços limitados.

Além da energia, a temperatura também precisa ser monitorada. Dentro da mão hábil, estão integrados motores, fontes de alimentação, drivers e sensores, com espaço pequeno e calor concentrado. As mudanças de temperatura afetam tanto a estabilidade dos movimentos quanto a precisão dos sensores. Os componentes de detecção e percepção térmica da Melexis podem complementar esse tipo de feedback.

À medida que as mãos hábeis avançam para a produção em massa, as categorias de componentes envolvidos se tornam mais claras: sensores de pressão, sensores táteis, detecção de posição, detecção de corrente, detecção de temperatura, microcontroladores (MCU), acionamento de motor, chips de gerenciamento de energia, conectores e componentes de proteção se tornarão partes importantes das mãos robóticas.

No futuro, ao observar a indústria de robótica, não se deve focar apenas nos lançamentos de robôs completos, mas também em se os componentes subjacentes podem ser de baixo custo, confiáveis e adequados para produção em massa. Para os fabricantes de semicondutores, a robótica não é um setor vazio, mas uma oportunidade real para sensores, chips de acionamento de motor, gerenciamento de energia e soluções de conexão entrarem em novos cenários de aplicação.

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