助力機械手平衡力的計算與分析

   氣動助力機械手（又稱反力臂、平衡器、平衡吊、氣動助力器、手動移載機等）是一種運用負載檢測及氣壓反饋原理對重物實現自動平衡的設備。它巧妙地應用力的平衡原理，使操作者對重物進行相應的推拉，實現在空間內平衡移動，并通過實施很小的操作力（行業內以小于2.5kg為判斷標準）破壞其氣壓平衡，將重物高效快速地從一個工位移到另一個工位。

   助力機械手負載重量確定后，將主體結構設計了三種規格，來滿足不同的承重要求。選擇三個型號的普通氣缸。各結構尺寸初步確定后，最為關鍵的是保證整個運動過程平穩、操作負載均勻、實現任意調整且達到最優的使用效果。

   通過幾何推倒與計算分析，利用Excel輔助VBA編程，實現數據的自動計算及分析。以助力機械手缸徑為0100mm標準型氣缸為例，介紹一下計算步驟及模擬方法。0為坐標原點，粗實線為起始位置，雙點劃線為運動過程的任意位置。在Excel中編輯以上公式，任意輸入各已知參數，便可自動計算出助力機械手氣缸拉力及平衡位置等參數，通過對不同參數的試驗，尋找其中規律，確定最終的數值。若助力機械手氣缸伸長量在0~150mm范圍內連續取值，會得到各參數的一組數據，利用該組數據可以描述出相關曲線，確認平衡力的趨勢。Exce1可以自動處理數據，挑出最大值、最小值、平均值等，并將各數值描繪為曲線，將極值標在曲線上，非常方便和直觀。