Os sensores magnéticos multivoltas que utilizam o efeito GMR (magnetorresistência gigante) funcionam sem contacto, fornecem valores de posição absolutos, não requerem uma corrida de referência e não necessitam de uma fonte de alimentação ou de uma bateria de reserva para detetar as rotações. Em muitas aplicações móveis e industriais, são, portanto, uma alternativa prática aos potenciómetros multivoltas ou aos codificadores ópticos.
Estes sensores versáteis são agora também utilizados na robótica, por exemplo, em robots para unidades militares ou policiais, que são utilizados para detetar ameaças de bombas, por exemplo.

Para muitas aplicações, os sensores de ângulo multivoltas baseados em princípios funcionais convencionais são bastante inadequados, por exemplo, porque requerem uma fonte de alimentação permanente, trabalham com engrenagens sujeitas a desgaste ou são demasiado complexos e, portanto, demasiado caros para a área de aplicação. Para remediar esta situação, a Novotechnik integrou a tecnologia GMR para a deteção de rotação nos sensores multivoltas da série RSM-2800. Os sensores sem contacto podem detetar e armazenar 2 a 16 rotações sem uma fonte de alimentação externa e uma bateria de reserva, e o valor pode ser definido. A resolução da interface analógica é de 16 bits. São possíveis velocidades até 800 rpm. Utilizando interfaces digitais (SSI, SPI), é possível obter uma resolução total de até 18 bits (ângulo e rotação). Os sensores são também
extremamente precisos. os desvios típicos de linearidade são inferiores a 0,05 % em toda a gama de medição. Como os sensores também são muito robustos, também podem ser utilizados numa vasta gama de aplicações todo-o-terreno. No manipulador de precisão telemax PRO, por exemplo, da Telerob Gesellschaft für Fernhantierungstechnik mbH, detectam a posição das chamadas barbatanas sobre as quais o robô telecomandado se move.

Génio universal com um longo alcance

"A nossa telemax PRO pode certamente ser descrita como um génio universal devido às suas capacidades de escalada e de ultrapassar obstáculos, ao grande alcance do manipulador e à altura de alcance, bem como às numerosas ferramentas
que tem a bordo", explica o Dr. Andreas Ciossek, gestor de produto da Telerob. Andreas Ciossek, Diretor de Produto e Inovação da Telerob.
O versátil aparelho é muito compacto, com dimensões de transporte de 800 mm de comprimento, 400 mm de largura e 750 mm de altura. Sem a bateria, pesa um máximo de 77 kg e atinge uma velocidade de 10 km/h na versão de alta velocidade.
Dependendo da superfície, pode lidar com inclinações até 45°, subir obstáculos ou escadas com 500 mm de altura, ultrapassar valas com 600 mm de largura e mover cargas até 20 kg com o seu manipulador de 7 eixos. Em suma, isto faz do telemax PRO um ajudante ideal quando se trata de alcançar objectos potencialmente perigosos em posições difíceis em caso de ameaça de bomba, por exemplo, em compartimentos de bagagem ou debaixo de assentos de avião.

As complexas sequências de movimento, por exemplo, ao abrir portas ou bagagens, podem ser convenientemente controladas através do sistema de controlo Tool Centre Point, especialmente porque quase todas as sequências de movimento típicas estão pré-programadas. "O armazém de ferramentas com troca automática de ferramentas também é prático.
O operador não tem de voltar a deslocar o robot se, por exemplo, for necessária uma ferramenta diferente no local", continua Ciossek. "Isto poupa tempo, o que é muito conveniente para as pessoas afectadas pelo encerramento de um aeroporto ou de uma estação ferroviária, por exemplo."

Deteção precisa da posição para direção remota

A posição do flipper, ou seja, a construção que consiste na tração das rodas e nas lagartas, tem de ser registada com precisão para que o telemax PRO possa ser deslocado para o local de utilização de forma orientada. Esta tarefa é realizada pelos sensores magnéticos multivoltas da Novotechnik, que estão instalados em cada um dos quatro eixos de tração. De facto, não é necessário um multivoltas para esta aplicação, mas o telemax PRO provou ser a escolha certa. Devido às dimensões compactas do veículo, o espaço de instalação é muito limitado. Os sensores são, portanto,
não montados na parte traseira do eixo da roda, como é normalmente o caso, mas deslocados para o lado para economizar espaço de instalação. Para este efeito, o diâmetro do eixo é convertido numa roda dentada significativamente mais pequena para o sensor. Uma rotação do eixo da roda motriz torna-se assim, por exemplo, em seis rotações, que o sensor conta para a deteção exacta da posição.

Selecionar o sensor certo não foi fácil para os especialistas em tecnologia de manuseamento remoto; foram testadas várias alternativas. "No final, havia muitas razões a favor do RSM-2800", resume Ciossek. "Tem um funcionamento muito suave e, com as funções que pretendíamos, é o produto mais pequeno e também o mais barato que encontrámos no mercado. Com
um diâmetro de apenas 28 mm, foi fácil de integrar." O princípio funcional também se adequava à aplicação:

Graças ao efeito GMR, o número de rotações pode ser armazenado sem corrente

O multivoltas funciona numa base micromagnética e utiliza o efeito GMR (magnetorresistência gigante). Este efeito é observado em estruturas que consistem em camadas finas magnéticas e não magnéticas alternadas com uma espessura de alguns nanómetros. O efeito significa que a resistência eléctrica da estrutura depende da orientação mútua da magnetização das camadas magnéticas; é significativamente mais elevada com magnetização em direcções opostas do que com magnetização na mesma direção. Esta diferença pode ser utilizada para detetar e armazenar simultaneamente rotações utilizando um elemento sensor especialmente concebido com vários segmentos de resistência, mesmo num estado desenergizado. O valor da posição é emitido como um sinal SSI, por exemplo. Estão disponíveis variantes com uma interface digital SPI ou analógica.

O RSM-2800 é também muito robusto e, por isso, ideal para ser utilizado com o telemax PRO. Cumpre, de série, os requisitos até à classe de proteção IP67, ou seja, é à prova de poeira e protegido contra submersão temporária. Por conseguinte, não existem problemas quando o manipulador trabalha ao ar livre, à chuva ou quando atravessa uma poça de água. Os choques e as vibrações também não afectam o seu funcionamento. A caixa do sensor é feita de plástico de alta qualidade e resistente à temperatura.
Os suportes de montagem com furos ranhurados permitem uma montagem fácil e um ajuste mecânico cómodo. O acoplamento de encaixe sem folga permite uma instalação rápida e fácil. O sensor é insensível à sujidade e à humidade. A ligação eléctrica é feita através de um cabo blindado que é moldado na caixa. Também estão disponíveis fichas de ligação pré-montadas, por exemplo, M12, para um verdadeiro plug-and-play.

Estas características abrem uma vasta gama de aplicações para o RSM-2800. A solução compacta multivoltas pode eliminar a necessidade de soluções complexas de caixas de velocidades em muitos locais, ajudando assim a reduzir os custos globais. As áreas de aplicação incluem máquinas de impressão, sistemas de acionamento e de direção, como codificadores de comprimento de cabos, para accionamentos de portas e portões, em máquinas móveis, máquinas de papel, plataformas de elevação ou, em geral, como substituto de potenciómetros multivoltas ou codificadores