智能助力机械手是一种新型人机合作机器人

   近年来，生产率和人机工程学问题越来越促使生产者和材料处理设备的使用者开发和应用新的设备和系统。传统的物料搬运设备（通常是指“辅助设备”如关节臂、平衡器、提升器和起重机等）在人机工程学安全性方面虽然具有积极的影响，但它们在有效性、精确性和安全性方面的作用非常有限。对于大型物件的搬运装配，不仅工人的劳动强度大、效率低、准确性差，而且会对劳动者造成伤害。

   现今机器人的应用已相当的普及，但由于受机器人的成本和功能的限制，它还不能独立完成所有物料搬运作业，事实上它只能完成很小的一部分作业任务，大量的物料搬运作业仍需要人来完成。以德国的奔驰汽车生产线为例：到目前为止，只在喷漆、铆焊等工位普遍使用了工业机器人作业，许多的装配作业仍然需要人工借助于专用工具和助力设备（助力吊、平衡臂、起重臂等）来完成。现有的助力设备一般具有重力提升功能，具有一定的负载能力，没有控制计算机，不具备定位和（或）轨迹控制功能。它们的优点是安全、省力，不会因为它的失控对操作者构成威胁；其缺点是操作困难，需要较大的操作力，难以实现轨迹控制。美国和日本，在过去的十年通过改进物料搬运设备，在这方面已经进行了有意义的改进。

   智能助力机械手，使用计算机控制改善重物的运动状态并准确地响应操作者的意愿。智能助力机械手是一种被动式、可与操作者在一个物理空间实现人机合作作业的特种作业助力机械手。它基于不完全约束传动机构和虚拟轨迹（虚拟墙）控制理论，它不能单独工作，通过人机合作完成作业任务。智能助力机械手在继承了机器人的承载能力强、高精度等特点的同时，又发挥了人的高智能、视觉及触觉感觉能力、灵活性等特长，不会因为机器人的失控而伤害操作者。使用智能助力机械手可以减轻操作者的劳动强度、提高作业效率和作业水平，解决传统工业机器人不能与人在一个作业空间直接合作作业的问题。它主要用于各种装配生产线、物流传送作业、外科手术等，实现靠传统工业机器人不能完成，或者难度较大的作业任务。

   智能助力机械手的外形结构与普通的助力机械手（或者机械臂）相似，不同的是，智能助力机械手的关节上虽然也装有电机，但它并不是用来驱动关节，而是通过不完全约束传动机构约束关节的运动，实现智能助力机械手的轨迹控制。智能助力机械手承担物体的重量，计算机通过约束控制系统控制它的运动轨迹，而运动的动力是山操作者提供的，只有当操作者推动智能助力机械手的末端时，它才能运动，是近年来出现的一种新型人机合作机器人。