智能助力机械手的高位操控和低位操控

肋力机械手又称平衡器、平衡环、气动助力器等，由于其具有省事，省力的特点，被广泛应用于现代工业中的各个领域，如∶大型物料的移载，搬运，大型设备的准确定位、装配等场合，总之，在现代生产中，无论原料的接受还是半成品的加工、生产、配送等环节，气动机械手都发挥着不可替代的作用。气动机械手的基本原理是运用负载检测及气压反馈对吊运的工件实现自动平衡，以便使工件“悬浮”于空中。这样在一定的空间内，操作者只需对工件使用较小的推力或拉力，就可以破坏气压平衡，使工件轻松、效率高的实现自由搬运。

助力机械手控制系统以主控制器为核心，驱动直流电动机来实现负载升降工作，系统主要通过施加两种外部微操作控制方法来实现系统功能，分别为高位操作和低位操作。系统可以根据负载的位置来选择操控方法，系统通过判断操作力的正负来确定直流电动机的转动方向(正转或反转）﹔根据测量的操作力大小来给直流电机施加不同的驱动电压，确定负载的升降速度，操作者并不提供实际的驱动力。两种微操作控制方法的具体工作原理如下。

一种是高位操控。首先通过外部给操作手柄施加一个微小的操作力(小于20N )，提供负载的运动趋势信息(上升或下降），通过力传感器输出模拟信号，输出的模拟信号经过滤波放大处理后再进行模数转换，把转换后的数字信号发送给主控制器进行处理。主控芯片输出脉冲信号给电机驱动模块，通过电机驱动模块输出驱动电压驱动直流电动机运动，带动滚筒实现搬运负载跟随操作者的运动趋势而运动;当操作者停止操作时，电动机也会停止运行。其中负载的升降速度通过外部施加操作力的大小来决定，操作力越大，给直流电机施加的驱动电压越大，负载的升降的速度越快。

另一种是低位操控。通过外部操作力改变负载重量(小于3kg )，由外部给负载施加一个微小的操作力(轻托或轻压），通过重量控制器中称重传感器检测负载重量变化大小，把称重传感器输出的电信号经过上一种方法中同样的处理，驱动直流电机运动。当检测到负载重量增加时(对应轻压），系统驱动电机使负载下降;当检测到负载重量减轻时（对应轻托），系统驱动电机使负载上升。其中负载重量变化量的大小决定施加给直流电机驱动电压的大小。