助力机械手负载端平衡问题的解决办法

   气动平衡助力机械手，是气动辅助人力，由人工操纵的机械手。使用者手动操作机械手臂完成机械手的上下运动和回转运动等动作，并通过操作气动开关实现夹具的夹持，从而进行工件的搬运，移载，装配等作业。气动平衡助力机械手操作简单方便，灵活性强，适合于现代装配工业及加工中心、汽车装配等行业。使用该助力机械手可以减轻操作人员的劳动强度，实现搬运大质量工件时操作轻便和定位准确，保证设备和操作人员的安全。

   助力机械手的形式有很多，气动机械手作为机械手的一种，可进行大量往复单调的运动即实现高精度定位的工作旦。大部分都会用到平行四连杆，平行四连杆机构在机械手中，不但起到支撑臂的作用，而且还起比例放大的作用。

   该气动助力机械手由气控减压阀、控制调压阀、负载调压阀和气缸组成，当机械手处于空载状态时，采用空载调压阀控制气控减压阀，使机械手处于空载平衡；当机械手处于负载状态时，采用负载调压阀控制气控减压阀，使机械手处于负载平衡旦，该控制方法解决了负载端力臂固定型机械手的平衡问题。同时，该助力机械手设计安装了一种平衡器机构和气动回路，通过设置多种不同载荷的压力调节阀来控制气控减压阀的输出压力，从而使机械手具备有限个不同重量负载的平衡能力。

   在此基础上，分析气动助力机械手平衡回路的影响因素，给出气动平衡机械手中减压阀的溢流性能与输出压力的关系曲线，提出应选用溢流特性和流量特性好的精密减压阀。同时设计一种自适应气动控制回路，通过将偏差大流量减压的出口压力与控制先导压力设置相等来进行压力补偿，使助力机械手能自适应平衡负载端的力和力臂的变化。
       该气动助力机械手气动反馈控制系统采用模拟量反馈控制方法，将气缸输出端采集的气压实时传递到主气控调节阀的控制端口，通过对主气控调压阀输出端的气压调节，使气缸活塞杆的受力平衡，实现机械手在负载端力臂不断变化情况下的随位平衡。