目前的抓取式机械手手臂主要由大臂、小臂、基座及手部等部件组成，各个关节均有电机驱动。机械手的重容比(机械手重量与负载重量之比)通常在10左右。抓取式机械手手臂工作中，其大臂常常有空载或负载不同工况。当机械手大臂进行俯仰运动时，必然存在要克服机械手手臂及负载的重力矩问题。为了达到降低重容比的目的，有的采用了平衡装置，以满足机械手大臂在大负载情况下重力矩变化的需要。如何使气动平衡装置在机械手大臂的负载工况变化时，能更有针对性地提供不同工况时所需要的平衡力矩，以大大降低驱动装置的输出力矩的需要、扩展机械手的负载范围、大大降低机械手的重容比、提高机械手应用的经济性和适应性，仍需解决。专利优势：对机械手大臂采用了一种支撑力可调的气动平衡装置及其优化设计方法，可在机械手空载及不同负载工况时，有针对性地对其工作范围内手臂的重力矩及负载重力矩进行有效平衡，使得大臂可用较小的驱动力矩实现对较大负载的顺利搬运，该装置具有结构空间紧凑、重力矩平衡效果好、所需驱动力矩小、允许负载变化范围大、耗能低、大大降低机械手的重容比等优点。