舵机声音太吵了怎么办？从选买到使用5个方法彻底降噪

当舵机处在高速转动的状态当中, 或者是在频繁地启动以及停止这些动作的时候, 它会发出一种特别尖锐的咔咔声, 这种状况是制作人员以及自动化领域的工程师们在日常工作中最常见的麻烦。

对于那些状态非常良好且正常的舵机而言, 它们在工作时候所产生的噪音数值通常都落在四十到五十分贝的这个范围之内, 然而一旦这个数值超过了六十分貝的话, 操作人员就会非常清楚地感觉到声音实在是太吵了。

噪音的四个常见根源

关于齿轮磨损的问题, 塑料齿轮经过长时间的使用以后, 其齿面会被逐渐磨平,这样一来伟创动力, 啮合产生的间隙就会变大, 进而就会发出周期性的“咔哒”声音。

电压不稳: 供电不足, 或者波动超过了正负零点三伏, 这就导致内部的驱动芯片频繁调整脉冲, 发出了高频的滋滋声。

负载超出了额定的扭矩, 电机出现了持续过流的情况, 发出了低沉的嗡嗡声, 并且伴随着明显的发热现象。

机械干涉的情况包括舵机臂和外壳产生摩擦, 以及线缆甩动起来导致拍打等造成的外部刮擦。

有一个专门研发桌面双云台机器人的开发者曾经给出过反馈, 他说如果是使用标准9 g舵机并且每天需要连续运转8个小时的情况下, 大概在两周左右的时间里, 齿轮箱部位就会开始出现非常明显的异响声音, 技术人员把相关部位拆开之后发现, 二级减速齿轮已经产生了0.2 mm的间隙情况, 这种现象正是塑料齿轮寿命已经到了终点的典型表现形式, 同时也是导致舵机发声过于嘈杂这一现象最为直接的原因所在。

5个实操降噪方法

更换金属齿轮箱

把原厂的那些塑料齿轮给换掉, 换成钢做的或者黄铜做的齿轮。这样一来, 那些零件之间的配合间隙就能从0.2毫米降低到0.02毫米以下, 噪音也就直接降低了10分贝到15分贝之多。不过在替换的这个过程里面, 要把齿轮的模数和齿数给核对清楚, 得确保它们跟原厂的是完全一样的。

稳定供电

我们要使用一个带有稳压模块的独立电源, 这个电源的输出电压最好是5伏1安培到3安培以上, 千万不要让舵机和主控板去共用那一路上电会出现波动不稳定的电源, 等我们把电压调稳定了之后, 那种因为脉冲抖动产生的噪声基本上也就消失了。

代码中降低响应速度

把舵机的速度参数调一调, 从100%降到了60%到70%,牺牲一点点响应时间伟创动力舵机, 去换取噪音的显著降低, 这适合那些不需要极速动作的场景。

加装减震与走线

可以在舵机外壳和安装座中间垫上厚度为1至2毫米的橡胶减震垫, 从而消除掉由结构共振传导所产生的轰隆隆的声音, 需要把线缆固定在那些不发生运动的那一侧, 以此来避免线缆发生甩动并拍打其他物体。

定期润滑与及时更换

只要是每累计运行到达了200个小时这样的一个时间点, 就对齿轮箱加注少量3号白矿油, 以此来保持其处于顺滑的状态。假如那种咔咔的声响连续出现了并且超过了整整一周的时间, 那就说明其中的齿轮已经发生了不可逆转的磨损情况, 这时候不需要任何犹豫, 直接去更换整个齿轮箱。

行动建议

要是舵机在今天的时候突然变得吵闹起来了, 你就得按照下面说的这个顺序来一步步检查, 需要先把电源断开, 然后去检查一下看有没有机械零件互相卡住还有线缆相互摩擦的情况发生, 接下来再拿出万用表去测量供电的电压是不是稳定的, 到了一步, 就是在控制代码里面把速度调低一点来进行测试, 如果完成了这三步以内的操作的话, 通常能够找到百分之八十的引起噪音的原因, 可是如果经过了这三步以后它还是照样吵闹个不停, 那就只能直接把机器拆开, 去看看里面的齿轮磨损到了什么程度, 如果发现情况不对很有必要的话, 就得考虑把整个金属齿轮箱全部都换掉。

核心结论

舵机之所以发出很大的噪音, 从根本原因上来分析, 实际上只有三点: 第一是齿轮出现了磨损, 第二是供电不稳定, 第三是推力不足带不动负载。如果你能够抓住这三个关键点, 并且在实际使用中配合正确的产品选型以及日常的维护保养措施, 那么噪音问题就是可以一次性被彻底解决的。

这种反复进行修补的做法, 远远不如一次性就做对要好, 具体来说, 我们需要把齿轮箱部分升级为金属材质构件, 把电源供应做得更加稳定, 同时为运行速度预留出足够的余量空间, 这样你的舵机就会不再发出噪音, 变得安静下来。