气电一体化助力机械手结构与原理

   气电一体化助力机械手巧妙地利用减速电机和机械传动装置承载负荷，使搬运物体的重量可以达到接近于1000kg，机械定速传动可保障物体在移动或上升降落过程中均衡、平稳，机械传动装置的自锁性能可以在出现意外的情况下实现自锁，安全性大为提高。平衡气缸和气动元件的作用有能够令所搬运物体和机械装置的自重达到无重力化浮动状态，使操作者对物体实施搬运时只需很小的操作力。亦即操作者只需操作把手上的升降按钮，徒手推拉重物就能够把物体正确地放到任何位置。

   气电一体化助力机械手主要由减速电机或伺服电机、传动装置、平衡气缸、立柱、机械臂、以及夹持机构和控制系统组成。
减速电机结构紧凑、体积小、造型美观，承受过载能力强，而且传动比分级精细，选择范围广、转速型谱宽，可适应于不同升降速度的需要。另外，减速电机能耗低、效率高、振动小、噪音低。伺服电机除了具有减速电机具有的体积小、重量轻、承载能力高等优点外，更具有寿命长、运转平稳，噪声低等特点，而且定位精度更高。

   传动装置通常选用螺杆副传动。螺杆副传动可以很好地实现垂直升降，具有运动导向功能和可靠的自锁功能、传动平稳、噪音低、结构简单，对于承载力较大的场合，可选用滚珠丝杆传动。滚珠丝杆与滑动螺杆相比摩擦力小，能得到较高的运动效率，能节省电能，而且传动精度高，传动速度可以更快。选用滚珠丝杆传动时需使用刹车电机，以保障传动装置的自锁功能。
       平衡气缸起到平衡搬运物体和机械臂的重量的作用。一个平衡缸会有两个平衡点，分别是重载平衡和空载平衡。重载平衡是平衡吊上有重物时达到平衡状态，空载平衡是平衡吊上无负载时实现的平衡状态。不管是哪种平衡状态，物体会处于静止，这时只需一个很小的外力就能实现搬运动作。利用平衡缸的这个原理，可以提高工作效率，降低工人劳动强度。并且平衡缸结构简单，组成部分少，造价成本低，能适合在恶劣工况环境中使用。
       立柱和机械臂是助力机械手的支撑、连接机构。需根据现场环境、物体重量、物体升降和搬运的距离和范围设计制造，应尽量做到结构紧凑、合理、耐用，且外形美观。
       夹持机构用来夹持所搬运的物体。夹持机构夹持物体有抓、握、抱、托、吸、拿、捏、提等多种方式，根据物体的外形、重量、材质等以及物体的提升、移动速度和运动、定位精度等设计和制造，要求夹持物体可靠、稳定，且不能对物体造成任何损伤。