助力機械手負載端平衡問題的解決辦法

   氣動平衡助力機械手，是氣動輔助人力，由人工操縱的機械手。使用者手動操作機械手臂完成機械手的上下運動和回轉運動等動作，并通過操作氣動開關實現夾具的夾持，從而進行工件的搬運，移載，裝配等作業。氣動平衡助力機械手操作簡單方便，靈活性強，適合于現代裝配工業及加工中心、汽車裝配等行業。使用該助力機械手可以減輕操作人員的勞動強度，實現搬運大質量工件時操作輕便和定位準確，保證設備和操作人員的安全。

   助力機械手的形式有很多，氣動機械手作為機械手的一種，可進行大量往復單調的運動即實現高精度定位的工作旦。大部分都會用到平行四連桿，平行四連桿機構在機械手中，不但起到支撐臂的作用，而且還起比例放大的作用。

   該氣動助力機械手由氣控減壓閥、控制調壓閥、負載調壓閥和氣缸組成，當機械手處于空載狀態時，采用空載調壓閥控制氣控減壓閥，使機械手處于空載平衡；當機械手處于負載狀態時，采用負載調壓閥控制氣控減壓閥，使機械手處于負載平衡旦，該控制方法解決了負載端力臂固定型機械手的平衡問題。同時，該助力機械手設計安裝了一種平衡器機構和氣動回路，通過設置多種不同載荷的壓力調節閥來控制氣控減壓閥的輸出壓力，從而使機械手具備有限個不同重量負載的平衡能力。

   在此基礎上，分析氣動助力機械手平衡回路的影響因素，給出氣動平衡機械手中減壓閥的溢流性能與輸出壓力的關系曲線，提出應選用溢流特性和流量特性好的精密減壓閥。同時設計一種自適應氣動控制回路，通過將偏差大流量減壓的出口壓力與控制先導壓力設置相等來進行壓力補償，使助力機械手能自適應平衡負載端的力和力臂的變化。
       該氣動助力機械手氣動反饋控制系統采用模擬量反饋控制方法，將氣缸輸出端采集的氣壓實時傳遞到主氣控調節閥的控制端口，通過對主氣控調壓閥輸出端的氣壓調節，使氣缸活塞桿的受力平衡，實現機械手在負載端力臂不斷變化情況下的隨位平衡。