助力機械手，又稱反力臂、平衡器、平衡吊、氣動助力器、手動移載機等，是一種運用負(fù)載檢測及氣壓反饋原理對重物實現(xiàn)自動平衡的設(shè)備。它巧妙地應(yīng)用力的平衡原理，使操作者對重物進行相應(yīng)的推拉，實現(xiàn)在空間內(nèi)平衡移動，并通過實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工位移到自動化流水線的另一個工位，實現(xiàn)自動化流水線的自動化生產(chǎn)。

  助力機械手操作力的主要作用是將運動趨勢傳遞給物料，操作力的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于驅(qū)動力的大小。所以在助力機械手的仿真模型的分析時，不對其施加操作力的情況進行分析。當(dāng)操作人員施加的操作力較大或?qū)Σ僮髁M行控制時，操作力的加在模型的輸入端即可實現(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)動力的情況，仿真分析分為兩種。

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

  此時的助力機械手受力情況與龍門吊車的運動特征相同。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)動力，鋼絲繩下端吊有的物料做自由落體運動，鋼絲繩繩長快速增加；鋼絲繩與豎直方向上的夾角0，和0，由于跟隨系統(tǒng)驅(qū)動力未改變方向一直處在其所在平面的一側(cè)，由于跟隨機構(gòu)的位置變化較鋼絲繩繩長變化較為緩慢，夾角在變化后逐步趨勢于一個定值，同時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.助力機械手無操作力，有驅(qū)動力的情況。

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

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