助力機械手又稱平衡器、平衡環(huán)、氣動助力器等，由于其具有省事，省力的特點，被廣泛應用于現代工業(yè)中的各個領域，如：大型物料的移載，搬運，大型設備的精確定位、裝配等場合，總之，在現代生產中，無論原料的接受還是半成品的加工、生產、配送等環(huán)節(jié)，該產品都發(fā)揮著不可替代的作用。產品的基本原理是運用負載檢測及氣壓反饋對吊運的工件實現自動平衡，以便使工件“懸浮”于空中。這樣在一定的空間內，操作者只需對工件使用較小的推力或拉力，就可以破壞氣壓平衡，使工件輕松、高效的實現自由搬運。

   助力機械手的控制方案主要包括：跟隨系統(tǒng)控制方案和升降系統(tǒng)控制方案?？刂葡到y(tǒng)上位機采用半物理仿真實驗平臺，下位機則是由具有單片機模塊的控制板和具有功率驅動模塊的驅動板組成。半物理仿真實驗平臺數據采集板上的數據接口，為控制系統(tǒng)輸入信號與反饋信號的采集與處理工作。平臺系統(tǒng)軟件和應用軟件可實現人機界面的交互、控制系統(tǒng)參數的調試、并完成對于機構實驗時的數據處理工作。串口可實現上位機與下位機的信號通訊。下位機根據接收到的控制指令，利用單片機和電機驅動器的實時處理和功率放大功能來實現對驅動機構的驅動，從而實現執(zhí)行機構的運動。

   當操作人員在物料上施加一個水平方向或是豎直方向上的運動趨勢時，連接于鋼絲繩下端的物料在水平方向上會帶動鋼絲繩產生沿繩方向與豎直方向上的夾角，豎直方向上升降傳感器會測量到產生運動趨勢時的電壓值。將水平方向上的角度傳感器利用編碼器測量出的脈沖數和豎直方向上升降傳感器的電位計測量出的電壓值，傳入上位機，經過計算和濾波后，作為控制系統(tǒng)的輸入量。

   上位機經過控制器的調試，得出X、Y和Z方向上的驅動電機所需的三路占空比參數，并通過串口將三路占空比參數傳送給下位機。下位機根據接收到的占空比參數，經過運算后產生相應的驅動電壓輸給相應方向上的電機，驅動電機運動。驅動電機運動時，與其同軸連接的增量式編碼器將測量的脈沖數作為反饋值傳送到上位機，實現速度環(huán)或位置環(huán)的控制。