助力机械手微操作力系统的控制方法分析

   助力机械手又称机械手、平衡吊、手动移载机，是一种新颖的用于物料搬运时省时省力操作的助力设备。它巧妙地应用力的平衡原理，使操作者对重物进行相应的推拉，可在有限的空间内省力地平衡移动定位，重物在提升或下降时形成浮动状态，无需熟练的点动操作。

   助力机械手的重要组成是：平衡装置、气动系统、安全系统和操作系统。操作系统由夹具，操作手柄和操作气路组成，它将硅棒夹紧，是助力机械手的手臂。它的复杂程度决定了机械手的复杂程度；它的人性化程度决定了机械手的成败。安全系统由多个回转关节的刹车，限位，安全气路及外保护组成，它使助力机械手安全可靠。平衡装置是助力机械手的主体，是实现力平衡的主要机构。它由气动系统由平衡气路，负载负荷转换逻辑气路，操作气路和安全气路组成。是实现力平衡的主要动力源。平衡气路用于助力机械手平衡夹具和工件的重量，负载负荷转换逻辑气路使助力机械手在有载，无载状态下均可实现平衡。助力机械手操作者始终处于轻松的工作状态，它是机械手的灵魂。

   为了将助力机械手微操作力提升系统达到生产操作的标准，使其处在稳定的条件下，要利用设计控制器提高系统的快速性和准确性，然后再运用系统设计工具对系统进行校正和监测，看其控制器参数是否符合系统的调速需求。通过建立助力机械手阻抗控制策略的系统分析，可以得出准确的结论，即当操作力和刚度系数处在同一水平线的情况下，等效阻尼系数会快速增加，而重物位置不发生变化，但升降速度会急速下降。而在操作力和等效阻尼系数相同的情况下，等效刚度系数会大量增加，重物的升降位置和速度都会相对减少。由此可见，只要在助力机械手施加微小的提升力，就能影响重物的升降功能。它的升降位移和速度也会依据提升力的增加或减小而定。此外，尽量保持等效刚度系数和等效阻尼系数的参数，才能使提升系统达到一定的轻便性和灵活性，使其控制系统惯性的同时，保证助力机械手操作人员的安全生产。同时，帮助助力机械手扩展了丰富的使用功能，使其不再受传统功效的制约，方便了操作人员的搬运工作，为满足当下生产企业的需求提供了有效途径。