应用

由于具有无重力化、精确直观、操作便捷、安全高效等特点，“平衡吊”广泛应用于现代工业中的物料移载、高频率搬运、精确定位、部件装配等场合。

从接受原材料和物料开始，一直到加工、生产、保管及配送等物料流动过程中的每一个环节，平衡吊手动移载系统所发挥的作用是令人瞩目的。

正确使用相应的物料移载方法和手段，对于各行业中，重物的移载、搬运现场的操作人员的健康、安全，进而其作业的合理性、劳动力的节省、生产效率的提高、产品品质的保障等多方面都有极大改善。

系统特点

硬臂式助力机械手系统组成主要包括四部分：

1）轨道行走系 统；

2）机械手主机；

3）夹具部分；

4）执行部分；

5）气路控制系统。

轨道系统

本方案采用双排C型铝合金轨道与移动平台小车配合，平台小车下法兰连接硬臂式机械手。使整个设备在轨道行程内平稳行走。C型轨道采用进口材料，强度、精度高。

非金属滚轮采用高强度耐磨尼龙材料加工而成，使用寿命长。

主机

a） 可实现不同重量物料的重力平衡状态，适用于物料的精确移载操作。

b） 空载、满载及处理不同工件时，系统可感知其重量变化，并实现载荷在三维空间中的浮动状态，便于精确定位。

c） 全程平衡、运动顺滑等特点，使得操作者可以很便捷地实现工件的搬运、定位、装配等操作。

d） 刚性手臂可使机械手带工件越过障碍；水平臂可满足物料在相关场所进行横向放入、横向取出等动作要求。

e） 系统可始终保持机械手头部的水平，发挥高作业性。

f） 关节刹车装置，具有多个回转关节，以实现广域范围内的物料取置；配备有刹车装置，操作者可在操作过程中随时中断机械手的运动。

气动夹具

主机控制与夹具（机械手）集成为一体，方便操作者双手控制工件。主机操作按钮都集成于夹具控制面板上，控制部分及指示灯、指示器等按人体工学原理布置，便于操作及紧急情况的处理。

执行

执行部分是机械手上承担抓（或吸）取物件的机构，由手指、传力（或增力）机构和动力装置等组成。

手指是手部中直接承担抓（或吸）取物件的元件。

1、手指的抓取机能
  助力机械手的手指的抓取机能是由被抓取物件和手指决定的。被抓取物件的大小、形状、重量、材质和受外力的约束程度及运动（抓取运动的物件）情况，决定了手指是的大小、形状、个数、种类配置和动作，而这些又决定了手指的抓取机能（即该手指能抓取的极限尺寸；手指对物件的约束和握紧程度；抓取精度-定位精度等）。

2、手指的种类

机械手的手指有机械式和吸盘式两种形式。人手抓取物件时，手指常与手掌相对握紧。机械式手指没有手掌，全靠手指握紧物件；而吸盘式手指则刚好相当于只有手掌吸附物件。机械式手指的应用比较广泛。

机械式手指常按指根的动作及手指的数目或手指的形状进行分类。

（1）按指根的动作不同分类

回转型手指：手指的张开与闭合是靠指根的回转动作完成的。无关节手指的本体是一个直构件；固定关节指的本体是一个弯构件，即在指的中间处形成一个“V”形关节角；而自由关节指的本体在中间分开，指根与指尖是由铰链连接的。

直进型手指：手指的张开与闭合是靠手指的直接动作完成的。这种手指也可分为无关节指和自由关节指。有时还把无关节指、固定关节指、自由关节指相互组合而成为混合手指。

（2）按手指抓取部分的形状分类

有圆弧形的、锯齿形的、钩形的和平板形的等等。

3、典型表面与手指的接触状态

虽然被抓取物件的形状和尺寸是多种多样的，但是从抓取的角度来看，可将被抓取部位的形状分成圆柱形、正方柱形、板形、球形和圆锥形等5种典型表面。各种手指在抓取这5种典型表面时的接触状态是各不相同的，根据这时的接触状态，即可对不同形状和数量的手指及其抓取机能进行分析和比较，以便从中选出合理的指形和手指个数。

控制系统

a） 设置有元件保护盒，以保护主要精密气动元器件，避免操作时意外撞击及灰尘沉积。气路排布完全按丰田AMS标准执行，方便维修。

b） 系统配备二联件、单向阀和储气罐，为系统提供持续稳定的压缩空气，当主供气源意外断气时，可提供一定时间的安全保障，并使系统有足够的动力完成本次操作或将工件卸载。

系统安全

a） 配备有负载显示器，指示负载状态，告知操作者：此时物料是否可被提起或被卸载。当系统处于负载状态时，显示器呈红色。

b） 配备有负载压力表，指示压缩空气工作状况。

c） 配备有安全误操作保护装置，防止误动作对人身或设备造成伤害；在操作者未对安装状况进行确认前，即工件未安装到位前，如果工人误操作松开按钮，工件不能被卸载（限于动力夹具）。

d） 系统配备了失气保护装置，当主供气源意外断气时，主机臂杆不能动作，机械手停止作业，避免意外的伤害。

e） 设备配套安全控制系统，在操作时，系统不会因为误动作，而突然改变负载或空载压力，因此机械手不会因此快速上升或下降而对人身、设备和产品造成伤害。

发展趋势

世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变机械制造系统的人工操作状态。随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机槭领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

助力机械手分类

助力机械手分为：硬臂式助力机械手、软索式助力机械手、折臂吊、电动平衡吊、气动平衡吊、悬臂吊、墙壁吊。