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(fù)載檢測及氣壓反饋原理對重物實現(xiàn)自動平衡的設(shè)備。它巧妙地應(yīng)用力的平衡原理，使操作者對重物進(jìn)行相應(yīng)的推拉，實現(xiàn)在空間內(nèi)平衡移動，并通過實施很小的操作力（行業(yè)內(nèi)以小于2.5kg為判斷標(biāo)準(zhǔn)）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。為了再現(xiàn)現(xiàn)場工況，優(yōu)化流程，需對助力機械手進(jìn)行動力學(xué)分析。   任何系統(tǒng)的理論研究，都依賴于對于該系統(tǒng)正確而有效的數(shù)學(xué)描述。為了研究助力機械手的控制問題，建立其動力學(xué)模型是關(guān)鍵而必要的。經(jīng)典的牛頓力學(xué)不適于分析復(fù)雜的機械的動力學(xué)問題，所以在對復(fù)雜的機械系統(tǒng)的動力學(xué)建模時，人們常使用拉格朗日方程。   在系統(tǒng)中，完整系統(tǒng)是指只包含有限約束的動力系統(tǒng)，非完整系統(tǒng)則是指包含至少一個不可積微分約束的動力系統(tǒng)1。助力機械手的屬于完整系統(tǒng)，能夠適合拉格朗日方程的應(yīng)用范圍。   拉格朗日方程是從動力學(xué)普遍方程出發(fā)，用系統(tǒng)動能對廣義坐標(biāo)和廣義速度的偏導(dǎo)數(shù)表示的簡明動力學(xué)方程。拉格朗日方程對助力機械手的動力學(xué)問題進(jìn)行分析，推導(dǎo)助力機械手的數(shù)學(xué)模型；利用Matlab對于助力機械手?jǐn)?shù)學(xué)模型進(jìn)行計算和簡化；利用Matlab/simulik搭建助力機械手機構(gòu)的仿真模型。為了便于進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真對已建立的動力學(xué)模型進(jìn)行了解耦分析與計算。       在實際的生產(chǎn)生活中，助力機械手不僅要受到自身原件非線性的影響，還要受到各種外界的干擾：如跟隨小車與導(dǎo)軌之間的摩擦，鋼絲繩拉伸時的形變等。為了便于進(jìn)行動力學(xué)分析，將助力機械手的機械部分的運動進(jìn)行抽象和簡化。