助力机械手系统控制机理

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。

助力机械手按结构形式可分为软索式助力机械手和硬壁式助力机械手及自制省力吊具等。由于非标设备的特点，决定了选用或者设计制作该类设备时必须结合现场工况及工艺要求，以更贴近操作者的实际需求。

我司生产的各型助力机械手系统控制机理：整个系统由高性能单片机、功率放大模块、通讯模块、滤波电路模块等组成。其中高性能单片机主要负责控制算法的计算，功率放大模块实现PWM信号的放大及电机的过流保护，滤波放大电路模块实现对末端操作器和压力传感器信号处理，通讯模块负责与上位机进行通讯。

助力机械手在控制系统运行的过程中，用单片机内部的定时器产生周期为5ms的时间中断，以便使采样时间任务由就绪状态进入运行状态，在采样时间任务中，通过正交编码计数器，经过辨向，得到电机当前速度和位置，然后通过位置及速度闭环算法得到应该所要求输出的控制量，即PWM占空比，经过功率放大，以驱动电机。在这个过程中助力机械手控制系统的驱动模块的电流采样环节对电机的电流进行实时的检测，当电流超过规定值时，电流截止保护电路会产生相应的信号来关闭驱动模块以保护电动机，单片机通过中断对末端操作器的命令进行检测，以实时的响应来自助力机械手末端操作器的各种命令，并做出应答。