高速无刷直流电机 (BLDC) 广泛用于电动汽车、自动化工业应用（例如，潜艇子系统）、航空航天应用以及机器人领域。本文将讨论电磁干扰 (EMI) 对机器人的影响。
我们知道，当两个或多个电磁场相互干扰并随后相互扭曲时，就会发生 EMI。
机器人设计人员需要充分了解 EMI 以及如何防止它影响机器人性能。将 EMI 对其设计的影响降至最低的最佳方法是什么？
设计人员必须首先为他们的机器人设计寻找最优化的电机。在机器人设计中降低 EMI 的最佳选择是无铁芯电机结构，因为它在换向过程中的磁能要小得多。因此，选择很明确——BLDC 电机通常是机器人技术中的最佳选择。
传导和辐射 EMI
EMI 噪声可能以传导和辐射噪声的形式出现。辐射 EMI 噪声在机器人的 BLDC 中通常不是什么大问题。导电 EMI 可以流过公共直流电流路径或寄生元件或接地层。
传导 EMI 有两种类型：共模 (CM) 和异模 (DM)。CM 噪声以相同方向流过电路元件并通过接地层返回。DM 噪声沿一个方向流过一个元件，并将由电路中的其他元件返回。高 dv/dt 会产生 CM 噪声。高 di/dt 会产生 DM 噪声。
换向是将电流或电压转向适当的电机相位以产生最佳电机扭矩的动作。在 BLDC 电机中，线圈不会移动，因此不需要电刷和换向器。在这类电机中，永磁体通过改变周围固定线圈产生的磁场方向来旋转。
用于电机设计和分析的电磁场仿真软件可通过Ansys Maxwell获得。
集成电机驱动器
集成电机驱动器结合了驱动 BLDC 电机所需的一切（见图）。这些集成驱动器通常具有场效应晶体管 (FET)、栅极驱动器和状态机。
集成将消除从电子控制单元 (ECU) 到电机的长线布线。集成 BLDC 电机驱动器还具有印刷电路板 (PCB) 尺寸更小以及整体系统价格更低的优势。
无人机和无人驾驶飞行器 (UAV) 也是机器人
动态的、远程操作的导航设备，例如无人机和无人机，也是机器人（机械）。无人机/无人机可能遇到的 EMI 源是电力线、变电站和通信塔。在这种情况下可以使用 EMI 屏蔽。2
例如，让我们考虑一个数百千伏的配电塔。如果无人机/无人机在 100 英尺范围内飞行，则通信将丢失，并且可能会出现遥测故障。数据传输将在 250 英尺左右中断。
在这种情况下，非导电无人机/无人机机身将有助于最大限度地减少 EMI 干扰。
EMI禁用非法无人机/无人机使用
当用于恐怖主义和作为间谍摄像机时，无人机/无人机可能会被非法部署。关于反无人机方法的研究正在进行中。这些方法，例如将故意 EMI (IEMI) 应用于无人机/无人机，特别用于破坏无人机/无人机传感器模块。3
非法部署的无人机示例包括：
· 走私违禁品进入监狱
· 为潜在的逃生计划绘制/拍摄监狱区域
· 恐怖主义
· 非法监视大量人群、体育场馆或人员
· 渗透会议/会议以获取敏感信息
· 干扰飞机
当内部和外部的各种传感器协调运行时，无人机将保持稳定飞行。如果少数传感器受到外部干扰的影响，可能会导致严重的故障。此外，由于惯性测量单元 (IMU) 等传感器模块对于大多数无人机来说都是必不可少的，因此在这些传感器模块中引入干扰是消除无人机的有效手段。
下面列出了不同反无人机类别的目标、方法和特点：
高功率 IEMI 通过部署高功率 EMI 波的天线瞄准电子电路，这将破坏或降低有问题的无人机设备：
· 通过具有 37 至 40 dB 增益的Cassegrain 天线，使用具有 300 Hz 至 1 kHz 脉冲重复频率 (PRF) 的几个 kV/m 峰值场的脉冲方法瞄准未受保护的电子系统。
· 使用超宽带 (UWB) 电磁脉冲 (EMP)瞄准商用无人机，例如 DJI Phantom 3 。
· 使用 100 MHz 至 3.4 GHz、PRF 为 1 kHz 的窄带脉冲瞄准带有喇叭天线的商用四轴飞行器。
· 使用具有 2 至 3 GHz 的连续波 (CW) 的喇叭天线瞄准最小传感器网络 (MULLE) ，峰值场为 0.24 至 0.36 kV/m。
· 针对具有 100 MHz 至 2 GHz CW 和 75 至 95 V/m 场的天线的商用现货 (COTS) 四轴飞行器。
低功耗 IEMI 针对以下目标：
· 模拟传感器目标可以通过使用谐振频率的天线线圈进行干扰，以实现有效耦合。
· 使用大电流注入 (BCI)或直接功率注入 (DPI)的数字传感器目标。
· 使用带内干扰的天线瞄准通信模块
非射频方法：
· 使用机械共振的声学 MEMS 传感器。
· 使用激光的光流会降低光流传感器接收到的图像，导致故障。
还可以部署无人机检测系统，以防止通过访问航空摄影、录音、闭路电视、密码和安全位置而泄露敏感数据、窃取密码、非法摄影和抢劫。同样，受控的 EMI 干扰将使无人机失效。
概括
机器人开发人员需要充分了解 EMI 干扰，以完全防止他们的机器人设计行为不正常，甚至被恶意 EMI 信号严重损坏。无铁芯电机可以降低 EMI。
设计工程师需要在设计周期的早期关注潜在的 EMI 问题，并确定正确的电机选择如何管理 EMI 威胁。屏蔽电缆可以提供帮助，在整个设计周期中进行充分的测试也是如此。在 PCB 上使用铁氧体磁珠也会有所帮助。