助力助力機械手，又稱助力機械手、平衡吊、手動移載機，是一種新穎的、用于物料搬運時省時、省力操作的助力設備。它巧妙地應用力的平衡原理，使操作者對重物進行相應的推拉，就可在空間內省力地平衡移動定位，重物在提升或下降時形成浮動狀態(tài)，無需熟練的點動操作。

   助力機械手要實現(xiàn)零操作力，即操作者幾乎不需要施加任何外力就能對重物進行移動和定位，是一個相對復雜但高度實用的技術目標。以下昱博自動化為您分享實現(xiàn)助力機械手零操作力的方案選擇：

   1、氣路保證方案

   ①氣動平衡系統(tǒng)：

   ㈠利用氣路系統(tǒng)實現(xiàn)重物的平衡。通過精確的氣壓控制，使重物在提升或下降時形成浮動狀態(tài)，從而極大地減小甚至消除操作力。

   ㈡實際操作中，由于加工工藝及設計成本控制，操作力通常以小于3kg為判斷標準。

   ②真空吸附技術：

   ㈠配備特制的吸盤和真空管吊，通過真空吸附將重物牢固地吸附在機械手上。

   ㈡工人只需單手操作真空管吊，就可以輕松地將重物吊起并移動到指定位置。

   2、控制系統(tǒng)優(yōu)化

   ①零重力控制系統(tǒng)：

   ㈠采用先進的零重力操作控制系統(tǒng)，如單片機控制系統(tǒng)及其外圍電路設計、電機驅動電路設計等。

   ㈡實現(xiàn)速度伺服控制，確保機械手能夠精確地按照預設的速度和位置進行移動。

   ②數(shù)字式控制方法：

   ㈠優(yōu)先選用數(shù)字式控制方法，通過計算機程序來實現(xiàn)控制器的功能。

   ㈡可以根據(jù)用戶需要來調整控制器的參數(shù)和控制算法，實現(xiàn)控制的智能化和精確化。

   ③反饋與調整：

   ㈠通過光電編碼器實時測量電機的速度，并將反饋信號傳輸?shù)絾纹瑱C系統(tǒng)中。

   ㈡單片機系統(tǒng)根據(jù)給定的運動速度與實際速度的反饋信號進行比較，得出偏差，并經過控制算法計算出控制量。

   ㈢將控制量輸出到電機驅動電路，經過功率放大后驅動直流電機，實現(xiàn)精確的位置和速度控制。

   3、機械結構設計

   ①合理的結構布局：

   ㈠設計合理的機械結構布局，確保機械手在運動過程中能夠保持平穩(wěn)和準確。

   ㈡特別注意機械手的傳動方式和自由度數(shù)目，以滿足不同應用場景的需求。

   ②輕量化設計：

   ㈠采用輕量化材料和優(yōu)化設計方法，降低機械手的重量和慣性。

   ㈡這有助于減小機械手的運動能耗和提高響應速度，從而間接減小操作力。

   4、安全性與可靠性

   ①安全保護措施：

   ㈠設計完善的安全保護措施，如過載保護、急停開關等。

   ㈡確保在機械手運行過程中能夠及時響應異常情況并采取措施保護人員和設備的安全。

   ②可靠性驗證：

   ㈠對機械手的控制系統(tǒng)和機械結構進行嚴格的可靠性驗證和測試。

   ㈡確保機械手在長期使用過程中能夠保持穩(wěn)定的性能和精度。

   綜上所述，實現(xiàn)助力機械手零操作力的方案需要綜合考慮氣路保證、控制系統(tǒng)優(yōu)化、機械結構設計以及安全性與可靠性等多個方面。通過合理的方案選擇和設計，可以顯著提高機械手的操作便捷性和工作效率。