助力機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行物料搬運和零件裝配等工作。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。為了保證助力機械手適用于人機合作的場合，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)機構(gòu)，使機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，實現(xiàn)重物的升降功能。當(dāng)操作人員提升重物時，機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，使機械手更加靈便、敏捷，完全符合生產(chǎn)工人的需求。

   在助力機械手的控制參數(shù)優(yōu)化實驗中，得到的各個控制控制參數(shù)為實驗的控制器控制參數(shù)調(diào)節(jié)提供參考。助力機械手的速度實驗是將物料的運動速度作為控制系統(tǒng)輸入速度，執(zhí)行機構(gòu)的速度作為反饋速度的控制實驗。輸入速度由角度傳感器和升降傳感器的測量值轉(zhuǎn)換而來。助力機械手的速度實驗包括：跟隨系統(tǒng)速度控制實驗與升降系統(tǒng)速度控制實驗。

   助力機械手跟隨系統(tǒng)的速度實驗的目的是：快速穩(wěn)定的實現(xiàn)操作人員對物料在水平XY方向的移動。觀察X方向和Y方向同時運動時，跟隨系統(tǒng)的響應(yīng)情況。

   助力機械手跟隨系統(tǒng)的速度控制環(huán)的輸入速度，是由角度傳感器上的增量式編碼器的脈沖數(shù)經(jīng)過計算與轉(zhuǎn)換而來。

   助力機械手角度傳感器采集將水平面XY方向上的運動趨勢，以脈沖數(shù)的形式通過接口板將信號傳送給上位機；上位機將采集得到的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為控制系統(tǒng)的輸入速度；控制器產(chǎn)生的控制信號通過串口以信號的形式傳送給下位機；下位機將信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電壓傳輸給驅(qū)動電機；電機驅(qū)動跟隨小車運動，與電機同軸連接的編碼器將測量得到的脈沖數(shù)通過平臺的接口板反饋至上位機；上位機內(nèi)將編碼器采集的脈沖數(shù)，進轉(zhuǎn)化得到驅(qū)動機構(gòu)的運動速度，其作為速度控制環(huán)的反饋速度。其中，選擇X方向速度控制器參數(shù)為和Y方向速度控制器參數(shù)。

   助力機械手跟隨系統(tǒng)速度控制實驗的輸入信號，由角度傳感器采集而來。輸入信號不是規(guī)律性的數(shù)據(jù)，具有一定的隨機性，實驗時波動比較大。輸入信號本身存在一定的波動性，會造成跟隨小車的運動也具有一定的波動性。反饋信號的干擾信號為低頻信號，并未對控制實驗造成過大的影響。經(jīng)過濾波處理將難以保證操作者運動時的連續(xù)性和快速性，所以不對跟隨系統(tǒng)的信號進行濾波處理。