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為什麽多數掃地機器人的噪音都很大,降低噪音存在技術壁壘嗎?

2022-09-23數碼

大家好,我是清潔電器答主 @森山,也是20年經驗的硬件工程師,拆解過一些掃地機,也喜歡研究這類產品。

掃地機的雜訊來源有以下幾個部位:

1、吸塵風道。

2、吸口滾刷的高速轉動。

3、掃地機行進、後退、轉向時的電機和輪子產生的雜訊。

4、拖地擦布旋轉時的雜訊。

5、整機設計不合理引起的結構共振。

其實不難發現,掃地機上只要有電機的部位,它們驅動的負載都是運動部件,所以我想從掃地機上的電機來分析這些雜訊來源。

1、吸塵風道中的產生真空的電機上的葉輪,這部份是產生雜訊最大的,除了氣流在結構腔體內的摩擦雜訊,電機軸承與葉輪負載高速聯動時的雜訊,還有振動雜訊。

所以在電機固定和安裝部位,設計者會透過一些橡膠材質等緩沖手段來降低雜訊。

在氣流通路上的每個環節,都會影響雜訊情況,比如塵盒:

所以, 對使用者側來說,記得及時清理塵盒,可以有效降低氣流阻礙,也能降低一定的雜訊。

2、高速滾刷也是電機驅動。

這部份的雜訊比較難消除,因為都是物理摩擦導致,和轉速、滾刷材質有關系。

3、掃地機的兩個輪子,透過電機+減速機結構。

掃地機為了控制左右轉向,倆個輪子是獨立電機控制,透過兩個輪子的速度快慢差異來實作轉向(僅代表個人分析,下次拆機再證實下結論):

4、旋轉拖地刷

這種單電機透過減速機構驅動雙軸旋轉的方式,也會產生一定的雜訊,但由於擦地用的旋轉地刷轉速較低,雜訊相對柔和,不會刺耳。

反面接的是旋轉擦布:

5、補充一個,LDS模組上的馬達

這個電機負載較小,而且是橡膠皮帶輪材質,幾乎不產生什麽雜訊。

以上是我在幾台掃地機拆機後總結的一些關於雜訊問題的分析。

  • 對使用者來說,我們只要偶爾關註塵盒是否滿了,滿了就及時清理,滾刷、擦布是否轉動靈活,是否有阻礙,有的話自己清理下。
  • 對使用者的第二點建議,很多掃地機的掃地強度是可以選擇的,如果你家裏有對雜訊敏感的人群,你可以設定成低雜訊或者低功率模式,這是最容易降噪的一種方式,只不過掃拖的速度變慢,效率降低。
  • 對廠家來說,選擇優質低雜訊的電機(電機動平衡很重要),在整機結構設計考慮雜訊最佳化,采用一些抗振的材質,比如橡膠圈、橡膠墊,一些隔音棉等輔助手段,不過這些是專業人士需要去考慮的問題了,留給他們吧。
  • 我自己在這2年內測過的掃地機,能感覺到,一些品牌的新品比之前的雜訊更低,但是有的品牌變得更大了,我想主要原因是掃地機行業的真空吸力在不斷加大
  • 關於專業性的建議,我也找到過一篇論文,有興趣的可以去參考下: