助力機(jī)械手（又稱反力臂、平衡器、平衡吊、氣動(dòng)助力器、手動(dòng)移載機(jī)等）是一種運(yùn)用負(fù)載檢測(cè)及氣壓反饋原理對(duì)重物實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡的設(shè)備。它巧妙地應(yīng)用力的平衡原理，使操作者對(duì)重物進(jìn)行相應(yīng)的推拉，實(shí)現(xiàn)在空間內(nèi)平衡移動(dòng)，并通過(guò)實(shí)施很小的操作力（行業(yè)內(nèi)以小于2.5kg為判斷標(biāo)準(zhǔn)）破壞其氣壓平衡，將重物高效快速地從一個(gè)工位移到另一個(gè)工位。

   助力機(jī)械手物料搬運(yùn)控制方式實(shí)驗(yàn)是為尋找一種更快更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)操作者搬運(yùn)物料意圖的控制實(shí)驗(yàn)。選擇對(duì)助力機(jī)械手控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)處理過(guò)程較少的控制方式，作為物料搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)的控制方式。

   助力機(jī)械手隨動(dòng)系統(tǒng)的速度信號(hào)和升降系統(tǒng)的位置信號(hào)均需進(jìn)一步的處理才能得到，而經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)會(huì)與原信號(hào)出現(xiàn)偏差。所以本實(shí)驗(yàn)的控制方式是：跟隨系統(tǒng)使用位置控制方式，升降系統(tǒng)使用速度控制方式。跟隨系統(tǒng)輸入信號(hào)是由角度傳感器上的增量式編碼器采集。采集的脈沖數(shù)，通過(guò)計(jì)算可直接得到物料水平XY方向上的位置信號(hào)。升降系統(tǒng)的輸入信號(hào)由升降傳感器中的電位計(jì)采集。采集的電壓信號(hào)，通過(guò)計(jì)算可得到物料豎直方向上的速度信號(hào)。助力機(jī)械手物料搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/span>

   升降系統(tǒng)的輸入速度信號(hào)由升降傳感器采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換而來(lái)。為防止電壓信號(hào)的突變，對(duì)輸入系統(tǒng)的升降傳感器電壓的變化值進(jìn)行了限制。限制后的電壓變化值與上一時(shí)刻的電壓值的和看做這一時(shí)刻的電壓值。操作者對(duì)物料進(jìn)行水平移動(dòng)時(shí)，很容易出現(xiàn)豎直方向上的晃動(dòng)。這時(shí)操作者并沒(méi)有對(duì)物料進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)的意圖。經(jīng)過(guò)限制的電壓變化值也能夠?qū)⒋藭r(shí)的晃動(dòng)量過(guò)濾，而不影響操作者實(shí)際的運(yùn)動(dòng)。

   參考跟隨系統(tǒng)位置控制參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)和升降系統(tǒng)速度控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)，調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，觀察示波器模塊的，選擇適合于本實(shí)驗(yàn)的控制參數(shù)。

   由實(shí)驗(yàn)曲線可以看出，通過(guò)PID控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)助力機(jī)械手進(jìn)行物料搬運(yùn)時(shí)動(dòng)作的控制。跟隨系統(tǒng)的位置曲線中，輸入曲線和反饋曲線均比較光滑，波動(dòng)性較小；速度曲線中，輸入曲線和反饋曲線均存在著一定的波動(dòng)性。升降系統(tǒng)的速度信號(hào)在經(jīng)過(guò)處理后，能夠完成操作者對(duì)于物料的升降操作。故在物料搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)中對(duì)跟隨系統(tǒng)進(jìn)行位置速度雙閉環(huán)控制，升降系統(tǒng)進(jìn)行速度閉環(huán)控制更為合適操作者的物料搬運(yùn)工作。