助力機(jī)械手是一種新興的科技產(chǎn)物，對于工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)有著很大的輔助作用，可以幫助操作工人進(jìn)行物料搬運(yùn)和零件裝配等工作。它由三組轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和一組移動提升關(guān)節(jié)組合而成。轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)主要用來體現(xiàn)物料在水平面內(nèi)的具體位置和情況。提升關(guān)節(jié)主要用來承載物料的重量和對物料升降功能的控制。

       為了保證助力機(jī)械手適用于人機(jī)合作的場合，在其前兩個關(guān)節(jié)上安裝了帶有被動約束特質(zhì)的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，使機(jī)械手可以隨時受到人工的控制。另外，提升系統(tǒng)可通過帶有反向自鎖功能的蝸輪桿減速器及滾筒兩種部件，實(shí)現(xiàn)重物的升降功能。當(dāng)操作人員提升重物時，機(jī)械手可以輔助人工施加較小的操作力，并隨著操作力的變化，重物的升降位置和速度也會隨著增大或減小。同時，它的提升系統(tǒng)的手柄上還安裝了力傳感器，可以自動測量提升操作力，使機(jī)械手更加靈便、敏捷，完全符合生產(chǎn)工人的需求。

       助力機(jī)械手驅(qū)動機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型。助力機(jī)械手的隨動系統(tǒng)和升降系統(tǒng)，驅(qū)動方式均采用直流電機(jī)驅(qū)動方式。直流電機(jī)在控制電壓作用下輸出的驅(qū)動力，通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)和滾筒傳動實(shí)現(xiàn)跟隨小車的隨動和物料的升降運(yùn)動。跟隨小車采用導(dǎo)軌進(jìn)行滑動。由于傳動機(jī)構(gòu)減速比大，齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)剛性大，可忽略傳動機(jī)構(gòu)剛度的影響，此機(jī)構(gòu)可簡化為一個慣量一阻尼系統(tǒng)。直流電機(jī)伺服系統(tǒng)的模型。子系統(tǒng)輸入模塊Int1為驅(qū)動電壓，輸出模塊Out1為輸出驅(qū)動力。在助力機(jī)械手的控制系統(tǒng)仿真模型中，電機(jī)模型中的輸出驅(qū)動力將作為動力學(xué)模型的輸入。驅(qū)動電機(jī)模型的建立是為了給控制系統(tǒng)模型的建立于仿真做準(zhǔn)備。
       助力機(jī)械手升降傳感器的數(shù)學(xué)模型。升降傳感器是豎直方向上升降運(yùn)動控制系統(tǒng)輸入信號的采集裝置。它將操作者提供豎直方向上的操作力，即運(yùn)動趨勢，轉(zhuǎn)化為電壓信號傳遞給信號采集系統(tǒng)，經(jīng)過處理后通過控制器對物料的升降進(jìn)行控制。
       升降傳感器在運(yùn)動時，受到由主軸承受的物料重力G，受到操作者向升降傳感器施升降傳感器在運(yùn)動時，受到由主軸承受的物料重力G，受到操作者向升降傳感器施加的操作力F和鋼絲繩對升降傳感器的拉力Fu的作用。忽略操控把手的慣性力和摩擦力時，不施加操作力F=0時，電位計(jì)滑動端處于中間平衡位置。當(dāng)施加操作力F時，電位計(jì)輸出電壓的變化量AU與滑動式電位計(jì)的供電電壓U，相等于操作把手的位移△l的與滑動式電位計(jì)的有效長度L的比值。