在乏燃料后处理领域，机械手是科研生产中的长距离作业工具，而在工作箱中使用的小型机械手是工作箱上的重要设备。为了研究小型机械手的摆臂平衡技术，采用三维建模方法建立了机械手的三维虚拟机，分析了其可能的运动状态，研究了手臂重力力矩的简化计算方法，得到了在运动过程中重力力矩与臂摆之间的函数关系，并绘制了重量力矩-摆角曲线。建立了平衡臂重力矩的恒力弹簧平衡系统，得到了弹簧提供的力矩与臂摆量之间的函数关系，并绘制了弹簧力矩-摆角曲线。研究了恒力弹簧平衡系统参数对曲线的影响，比较了两条曲线，并根据机械手的结构尺寸和使用习惯对参数进行了优化。研究结果对小机械手平衡系统方案的选择和小型机械手系列化平衡系统的设计和改进具有重要的指导意义，有助于为未来核燃料后处理工程提供优良的远程作业工具，为今后乏燃料后处理工程的设计奠定坚实的技术基础。

参考文献：

[1] 具有过载保护功能的小型机械手结构设计

[2] 小型机械手结构设计与研究