Los sensores magnéticos multivuelta que utilizan el efecto GMR (magnetorresistencia gigante) funcionan sin contacto, proporcionan valores de posición absolutos, no requieren un recorrido de referencia y no necesitan una fuente de alimentación ni una batería tampón para detectar las rotaciones. En muchas aplicaciones móviles e industriales, son por tanto una alternativa práctica a los potenciómetros multivuelta o los codificadores ópticos.
Estos versátiles sensores también se utilizan ahora en robótica, por ejemplo en robots para unidades militares o policiales, que se emplean, por ejemplo, ante amenazas de bomba.

Para muchas aplicaciones, los sensores angulares multivuelta basados en principios funcionales convencionales resultan bastante inadecuados, por ejemplo, porque requieren una fuente de alimentación permanente, trabajan con engranajes propensos al desgaste o son demasiado complejos y, por tanto, demasiado caros para el ámbito de aplicación. Para remediar esta situación, Novotechnik ha integrado la tecnología GMR para la detección de rotación en los sensores multivuelta de la serie RSM-2800. Los sensores sin contacto pueden detectar y almacenar de 2 a 16 revoluciones sin necesidad de una fuente de alimentación externa y una batería tampón, y el valor puede ajustarse. La resolución de la interfaz analógica es de 16 bits. Son posibles velocidades de hasta 800 rpm. Utilizando interfaces digitales (SSI, SPI), puede alcanzarse una resolución total de hasta 18 bits (ángulo y rotación). Los sensores son también
extremadamente precisos. las desviaciones típicas de linealidad son inferiores al 0,05 % en todo el rango de medición. Como los sensores también son muy robustos, también pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones todoterreno. En el manipulador de precisión telemax PRO, por ejemplo, de Telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik mbH, detectan la posición de las denominadas aletas sobre las que se desplaza el robot teledirigido.

Genio universal con gran alcance

"Nuestro telemax PRO puede calificarse sin duda de genio universal gracias a su capacidad para trepar y superar obstáculos, al gran alcance y altura de alcance del manipulador, así como a las numerosas herramientas
que lleva a bordo", explica el Dr. Andreas Ciossek, jefe de producto de Telerob. Andreas Ciossek, Director de Producto e Innovación de Telerob.
El versátil aparato es muy compacto, con unas dimensiones de transporte de 800 mm de largo, 400 mm de ancho y 750 mm de alto. Sin la batería, pesa un máximo de 77 kg y alcanza una velocidad de 10 km/h en la versión de alta velocidad.
Dependiendo de la superficie, puede superar pendientes de hasta 45°, trepar por obstáculos o escaleras de 500 mm de altura, superar zanjas de 600 mm de ancho y mover cargas de hasta 20 kg con su manipulador de 7 ejes. Todo ello convierte a telemax PRO en el ayudante ideal para alcanzar objetos potencialmente peligrosos en posiciones difíciles en caso de amenaza de bomba, por ejemplo, en maleteros o debajo de los asientos de los aviones.

Las complejas secuencias de movimiento, por ejemplo al abrir puertas o piezas de equipaje, pueden controlarse cómodamente mediante el sistema de control Tool Centre Point, sobre todo porque casi todas las secuencias de movimiento típicas están preprogramadas. "También resulta práctico el almacén de herramientas con cambio automático de herramientas.
El operario no tiene que volver a mover el robot si, por ejemplo, necesita una herramienta diferente in situ", prosigue Ciossek. "Esto ahorra tiempo, lo que es muy conveniente para los afectados por el cierre de un aeropuerto o una estación de tren, por ejemplo".

Detección precisa de la posición para la dirección remota

La posición de la aleta, es decir, la construcción formada por el accionamiento de las ruedas y las orugas, debe registrarse con precisión para que la telemax PRO pueda desplazarse al lugar de uso de forma dirigida. De esta tarea se encargan los sensores magnéticos multivuelco de Novotechnik, instalados en cada uno de los cuatro ejes motrices. En realidad, para esta aplicación no se necesita un multivuelco, pero el telemax PRO demostró ser la elección correcta. Debido a las dimensiones compactas del vehículo, el espacio de instalación es muy limitado. Por ello, los sensores
no se montan en la parte trasera del eje de la rueda, como suele ser habitual, sino desplazados hacia un lado para ahorrar espacio de montaje. Para ello, el diámetro del eje se traduce en una rueda dentada mucho más pequeña para el sensor. Así, por ejemplo, una revolución del eje de la rueda motriz se convierte en seis revoluciones, que el sensor cuenta para detectar la posición exacta.

Seleccionar el sensor adecuado no fue fácil para los especialistas en tecnología de manipulación remota; se probaron varias alternativas. "Al final, había muchas razones a favor del RSM-2800", resume Ciossek. "Su funcionamiento es muy suave y, con las funciones que queríamos, es el producto más pequeño y también el más barato que encontramos en el mercado". Con
un diámetro de sólo 28 mm, fue fácil de integrar". El principio funcional también se adaptaba a la aplicación:

Gracias al efecto GMR, el número de revoluciones puede almacenarse sin corriente

El multivueltas funciona sobre una base micromagnética y utiliza el efecto GMR (magnetorresistencia gigante). Se observa en estructuras formadas por capas finas alternantes magnéticas y no magnéticas de unos pocos nanómetros de grosor. El efecto significa que la resistencia eléctrica de la estructura depende de la orientación mutua de la magnetización de las capas magnéticas; es significativamente mayor con magnetización en direcciones opuestas que con magnetización en la misma dirección. Esta diferencia puede utilizarse para detectar y almacenar simultáneamente rotaciones mediante un elemento sensor especialmente diseñado con varios segmentos de resistencia, incluso en estado sin corriente. El valor de posición se emite, por ejemplo, como señal SSI. Existen variantes con interfaz digital SPI o analógica.

Además, el RSM-2800 es muy robusto y, por tanto, idóneo para el uso con la telemax PRO. Cumple de serie los requisitos hasta la clase de protección IP67, es decir, es resistente al polvo y está protegido contra la inmersión temporal. Por lo tanto, no hay problemas cuando el manipulador trabaja al aire libre bajo la lluvia o se desplaza por un charco. Los golpes y las vibraciones tampoco perjudican su funcionamiento. La carcasa del sensor está fabricada en plástico de alta calidad resistente a la temperatura.
Los soportes de montaje con orificios ranurados permiten un montaje sencillo y un ajuste mecánico cómodo. El acoplamiento enchufable sin holgura permite una instalación rápida y sencilla. El sensor es insensible a la suciedad y la humedad. La conexión eléctrica se realiza mediante un cable apantallado moldeado en la carcasa. También hay disponibles clavijas de conexión premontadas, por ejemplo M12, para un auténtico plug-and-play.

Estas características abren un amplio abanico de aplicaciones para el RSM-2800. La solución multivueltas compacta puede eliminar la necesidad de complejas soluciones de reductores en muchos lugares, ayudando así a reducir los costes totales. Las áreas de aplicación incluyen máquinas de impresión, sistemas de accionamiento y dirección, como codificadores de longitud de cable, para accionamientos de puertas y portones, en maquinaria móvil, máquinas papeleras, plataformas elevadoras o, en general, como sustituto de potenciómetros o codificadores multivuelta