由於世界各國即將跟進歐盟腳步，對機器人所產生的雜訊進行管制，因此機器人應用開發者必須採取對應的雜訊抑制對策。本文將針對輻射雜訊的來源進行深入分析，並介紹可行的抑制對策。
無刷馬達的雜訊案例
在無刷馬達的雜訊方面，研究團隊將以服務機器人做為案例。服務機器人所需AC電源有時會透過共用杆上的變壓器或公共配電網路，因此雜訊容許值適用Class B。測試環境配置如圖8。
圖9為雜訊抑制前的輻射雜訊評估結果。針對大多數機器人，30MHz至100MHz頻帶上的輻射雜訊最容易成為問題。但從這個案例可以看到，100MHz~200MHz附近的輻射雜訊也超過容許值。
運作無刷馬達需要馬達驅動電路。無刷馬達驅動電路一般採用三相PWM控制電路。該控制電路的每相由2個開關元件(總共6個)組成，每相透過及時接通和切斷，持續提供馬達電流。
包括機器人在內，馬達驅動電路都由開關元件構成，因此會產生開關雜訊。開關雜訊傳導至電纜後，由於機器人中使用的電纜是絕緣護套電纜，沒有遮罩，因此雜訊會從電纜輻射到空間。此外，雜訊也會傳導至電機內的繞組線圈，因此雜訊也會從馬達本身輻射。整個雜訊的產生機制如圖10。
作為抑制雜訊對策，我們在連接器附近插入雜訊濾波器。這裡使用的濾波器應選擇能夠在30MHz到200MHz(最高300MHz)頻帶中有插入損耗的產品，例如村田製作所的BLM31KN471SN1、NFZ系列、BLT5BPT等(圖11)。
設計人員需注意插入馬達的每條線路中濾波器的額定電流。如果馬達穩定運行時的電流為1A，最好選擇額定電流為其3~5倍的產品。因為馬達如果在旋轉時因為某種原因鎖死，可能會流過暫態尖峰電流，故需要選擇即使暫態電流經過也不會發生故障的零件。
以雜訊濾波器實現抑制對策
我們調查了插入濾波器前後的輻射雜訊。使用的濾波器是NFZ2HBM4R4SN10。
通過插入濾波器，能夠確保相對標準容許值有5dB或更高的雜訊容許量。透過在雜訊傳導路徑上使用濾波器可以有效阻止輻射雜訊(圖12)。
法規管制即將到來 雜訊濾波器不可或缺
本系列文章對機器人的雜訊干擾成因進行詳細分析，並介紹了抑制傳導雜訊和抑制輻射雜訊的對策。不管是傳導雜訊或輻射雜訊，都可以透過調查雜訊的發生源、傳導路徑和輻射場所，並在傳導路徑上設置適當的雜訊濾波器來抑制其產生，進而讓機器人設備符合即將到來的法規要求。
機器人雜訊強度將受管制 雜訊抑制對策勢在必行(2-2)
