助力机械手平衡力的计算与分析

   气动助力机械手（又称反力臂、平衡器、平衡吊、气动助力器、手动移载机等）是一种运用负载检测及气压反馈原理对重物实现自动平衡的设备。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，实现在空间内平衡移动，并通过实施很小的操作力（行业内以小于2.5kg为判断标准）破坏其气压平衡，将重物高效快速地从一个工位移到另一个工位。

   助力机械手负载重量确定后，将主体结构设计了三种规格，来满足不同的承重要求。选择三个型号的普通气缸。各结构尺寸初步确定后，最为关键的是保证整个运动过程平稳、操作负载均匀、实现任意调整且达到最优的使用效果。

   通过几何推倒与计算分析，利用Excel辅助VBA编程，实现数据的自动计算及分析。以助力机械手缸径为0100mm标准型气缸为例，介绍一下计算步骤及模拟方法。0为坐标原点，粗实线为起始位置，双点划线为运动过程的任意位置。在Excel中编辑以上公式，任意输入各已知参数，便可自动计算出助力机械手气缸拉力及平衡位置等参数，通过对不同参数的试验，寻找其中规律，确定最终的数值。若助力机械手气缸伸长量在0~150mm范围内连续取值，会得到各参数的一组数据，利用该组数据可以描述出相关曲线，确认平衡力的趋势。Exce1可以自动处理数据，挑出最大值、最小值、平均值等，并将各数值描绘为曲线，将极值标在曲线上，非常方便和直观。