В некоторых областях применения электрических двигателей основная проблема связана с производимым ими шумом. Достигнутый уровень шумов некоторых электрических бытовых приборов, применяемых в домашнем хозяйстве, таких, как стиральные машины или пылесосы, в настоящее время принимается безоговорочно, даже если это жужжание, но шум при работе подвижного робота может быть более нежелательным с психологической точки зрения. Тем не менее во многих областях применения роботов уровень шума будет совершенно безразличен.
При использовании электродвигателей в протезных устройствах можно ограничить уровень шума за счет использования чередующейся стальной и пластмассовой геликоидальной зубчатой передачи, дающей приемлемую точность. Остаточный шум двигателя уничтожается путем крепления его в эластичных резиновых опорах, что уменьшает передачу вибраций к других частям конструкции. Кроме того, все устройство помещается в практически герметический корпус, что способствует уменьшению вентиляционного шума [15І.
У некоторых малых двигателей оказалось возможным уменьшить шум от щеток и контактов за счет покрытия части двигателя оболочкой из пенистого пластика. Благодаря этому уменьшается также попадание грязи и пыли в двигатель, если он не полностью герметизирован. Для увеличения продолжительности срока службы двигателя в нем используются бронзовые подшипники, наполненные жидкой смазкой.
Такого рода двигатели обычно применяются в бытовых проигрывателях, работающих на батареях, поэтому в процессе изготовления они проходят испытания на уровень шума в звуконепроницаемой камере, в которой размещены микрофоны.
Для тех областей применения, где уровень шума очень важен, а общая масса робота не имеет решающего значения, например в роботах для больницы или библиотеки, можно использовать недавно разработанное акустическое покрытие. Оно формируется из гибкого пенопласта толщиной около 5 см, покрытого изнутри слоем легкой фибергласовой «кожи» из стекловолокна на основе сырого каучука, которой придается форма, соответствующая покрываемой поверхности. Пластиковая пена снаружи покрыта внешней оболочкой из свинцового листа с поверхностной плотностью 25 кг/м2, который, в свою очередь, помещен между слоями стекловолокна.
Это сочетание материалов с низкой резонансной частотой образует комбинацию эластичность—масса, которая является фильтром для вибраций. Покрытие успешно используется в дизельных двигателях, поскольку может выдерживать температуру до 120° С. На частоте 1 кГц достигается ослабление звука до 25—30 дБ.
Важно отметить, что шум, производимый роботом, может создавать помехи не только людям и чувствительным приборам, находящимся в окружающей его среде, но также и работе самого робота. В некоторых случаях роботу, имеющему «уши», будет необходимо обеспечить типичный для животных эффект «замирания» для предотвращения маскирования внешних звуков шумом от движения самого робота. Однако в шумной окружающей обстановке не всегда легко разделить внутренние и внешние звуки, и нередко придется принимать меры, чтобы избежать полной беспомощности робота. Это фактически аналогично слушанию во время коктейля, когда говорит сразу много людей. В некоторых средах такой проблемы не существует, ибо окружающий шум настолько велик, что любой шум, создаваемый роботом, совершенно несуществен.
В связи с этим автор вспоминает, как он по просьбе Адмиралтейства несколько недель занимался уменьшением уровня шума части оборудования, предназначенного для установки в машинном отделении одного хорошо известного авианосца. Приходилось работать, не считаясь со временем, хотя стояла великолепная летняя погода. Уровень шума оборудования был успешно уменьшен, но после его установки оказалось, что уровень шума в машинном отделении был настолько высок, что небольшой шум от установленного оборудования вовсе не был бы слышен. В этом случае автор представляет налогоплательщику право оценить стоимость этой дополнительной работы.
При применении роботов желательно сохранять чувство реальности относительно уровня шумов и тщательно анализировать, будет ли шум создавать неудобства людям. Если в рабочей среде людей нет, то единственное основание для уменьшения шума состоит в том, чтобы уменьшить чрезмерное механическое изнашивание. Тем не менее уменьшение шума —• важнейший вопрос при использовании робота для бытовых нужд [15—17].