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)，并通過實(shí)施很小的操作力破壞其氣壓平衡，將重物高效快速地從一個(gè)工位移到自動(dòng)化流水線的另一個(gè)工位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線的自動(dòng)化生產(chǎn)。

   助力機(jī)械手操作力的主要作用是將運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)傳遞給物料，操作力的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于驅(qū)動(dòng)力的大小。所以在助力機(jī)械手的仿真模型的分析時(shí)，不對(duì)其施加操作力的情況進(jìn)行分析。當(dāng)操作人員施加的操作力較大或?qū)Σ僮髁M(jìn)行控制時(shí)，操作力的加在模型的輸入端即可實(shí)現(xiàn)有操作力的情況下的仿真分析。根據(jù)升降系統(tǒng)有無驅(qū)動(dòng)力的情況，仿真分析分為兩種。

   仿真情況1.助力機(jī)械手無操作力，跟隨系統(tǒng)有驅(qū)動(dòng)力，升降系統(tǒng)無驅(qū)動(dòng)力的情況。

   此時(shí)的助力機(jī)械手受力情況與龍門吊車的運(yùn)動(dòng)特征相同。在此仿真情況的仿真結(jié)果中可以看出：跟隨小車的位置x和位置y變化都較為緩慢，且等效質(zhì)量越大位置變化較慢；由于未施加升降系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力，鋼絲繩下端吊有的物料做自由落體運(yùn)動(dòng)，鋼絲繩繩長(zhǎng)快速增加；鋼絲繩與豎直方向上的夾角0，和0，由于跟隨系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力未改變方向一直處在其所在平面的一側(cè)，由于跟隨機(jī)構(gòu)的位置變化較鋼絲繩繩長(zhǎng)變化較為緩慢，夾角在變化后逐步趨勢(shì)于一個(gè)定值，同時(shí)位置變化大的夾角值大。由以上分析，此仿真結(jié)果證明了模型在此情況下的正確性。

   仿真情況2.助力機(jī)械手無操作力，有驅(qū)動(dòng)力的情況。

   此時(shí)助力機(jī)械手的重物做仿擺運(yùn)動(dòng)，跟隨小車的位置x和位置y運(yùn)動(dòng)曲線，鋼絲繩繩長(zhǎng)l的變化曲線和夾角e.和e，在驅(qū)動(dòng)力作用下隨時(shí)間的變化曲線。由于升降系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力與物料的重力相等，繩長(zhǎng)保持初始值不變。在繩長(zhǎng)不變的條件下，跟隨系統(tǒng)有驅(qū)動(dòng)力作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，擺角e和e隨著行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線呈周期性變化。說明運(yùn)動(dòng)時(shí)物料和行走機(jī)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng)是定擺運(yùn)動(dòng)。仿真結(jié)果證明了助力機(jī)械手的仿真模型在此情況下的正確性。

   通過以上助力機(jī)械手兩種情況的仿真與分析，助力機(jī)械手動(dòng)力學(xué)仿真模型驗(yàn)證了其動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型的正確性。