随着现代工业生产的不断发展，工业机器人得到了广泛的应用。但是，由于成本和功能的限制，他们无法独立完成所有的物料搬运工作，大量的物料搬运工作还需要人来完成。如何降低工人的劳动强度，提高工作效率，避免工人的人身伤害?西方国家在传统的专用工具和辅助设备的基础上，开发了新一代的人机工程设备：智能辅助装置(IAD)，它是一种能够在同一物理空间内与操作者协同工作的专用机器人。

　　1、主要用于各种流水线、物流传输作业等，具有以下特点：

　　一、搬运方便：零重力作业可完成物料搬运、组装和定位，成为各行业物料搬运设备的首选。

　　二、精确定位：负载悬浮后，在空中处于“漂浮”状态，可实现被操作物料的快速定位。

　　三、操作简单：无需控制按钮。人的行为是机器的行为指令。刚性结构，可配备任何形式的夹具系统。

　　四、高效安全：人机协同，减少误操作，提高安全保障和工作效率。

　　五、 目前智能助力机械手的处理能力在80kg-320kg之间，基本参数见下表。

　　六、 安装形式基本上可分为三种：柱式、吊顶式和吊顶轨式。 

　　2、 系统功能分析：

　　系统控制系统采用分散控制方式，上位机以高性能单片机为控制核心，其任务是接收和处理下位机的信号，控制和驱动提升系统;下位机以高性能单片机为控制核心，其任务是接收和处理终端的操作信号，并将其发送到上位机。上位机与下位机之间采用RS232串行通信方式。提升系统总体控制方案如图4所示。

　　整个系统由高性能单片机、功率放大模块、通信模块、滤波电路模块等组成。高性能单片机主要负责控制算法的计算，功率放大模块实现对PWM信号的放大和对电机的过流保护，滤波放大电路模块实现对终端操作人员和压力传感器的信号处理，通信模块负责与上位机的通信。系统控制原理如图6所示。

　　在系统运行过程中，利用单片机内部的定时器产生一个5ms的时间中断，使采样时间任务从就绪状态进入运行状态。在采样时间任务中，通过正交编码计数器和方向识别得到电机当前的速度和位置，然后通过位置和速度闭环算法得到所需的输出控制量，即功率放大后的PWM占空比来驱动电机。在此过程中，驱动模块的电流采样环节实时检测电机的电流。当电流超过规定值时，电流切断保护电路会产生相应的信号，使驱动模块停机，保护电机。单片机通过中断实时响应终端操作员的各种命令，对终端操作员的命令进行检测并作出响应

　　信号采集模块的主要任务是接收终端操作员的信号，并将处理后的信号发送到上位机，以避免传输过程中其他噪声信号的干扰。