文献综述（或调研报告）：
从二十世纪七八十年代开始，全球各国工业机器人产业逐步起动。发展得最成功的是日本，成为长期领跑工业机器人技术研究与应用市场的国家。二十世纪九十年代中期是欧洲和北美工业机器人产业的崛起期，研发能力与产业规模不断增强与扩大。经过60年左右的发展，形成了目前的全球工业机器人领导品牌，主要分为欧系与日系的格局。目前用于辅助人体劳动作业的无动力外骨骼国内外已经有了一定的研究，比如SuitX公司与加州大学伯克利分校共同设计的全新非机动模块化MAX机械外骨骼、美国洛克希德马丁公司的FORTIS外骨骼和东南大学人机协作外骨骼，但是用于重型大型零部件搬运安装的无动力辅助机构暂时没有较为深入的研究。理论上在机械结构上添加重力平衡装置能够实现机构的无动力搬运工作，重力平衡装置用于平衡重力势能的变化，从能量角度考虑，即将重力势能的变化转化为平衡装置势能的存储和释放，减轻驱动系统的能量耗散。在重力平衡机器人方面，机械系统重力平衡的方法有很多，但是重力平衡技术的基本原理不外乎为：一个重物相对于另一个重物的在重力方向的平衡。实现重力平衡的方法主要有：配重平衡法、弹簧平衡法、气缸辅助法、液压-气动法等，机械臂重力平衡常用的方法为配重平衡法和弹簧平衡法。下面分别对配重平衡法和弹簧平衡法进行简要介绍。
配重法是利用杠杆原理，重物位于一侧在重物侧的另一边添加等量重力矩的配重块，保证机器人在运动过程中质心位置不发生改变从而实现机器人重力平衡。配重法重力平衡的出现和研究时间比较早，且安装简单应用广泛。我国机器人重力平衡的研究起步相对国外较晚,且大部分研究集中在配重法重力平衡。但是配重法有一个极大的弊端就是机械臂搬运的重物越重，所需添加的重力矩也就越大，一般导致所需添加的配重块也就越重，这种情况下虽然机械系统可以处于完全重力平衡状态，但是庞大的配重块就会导致机械臂在运动时需要克服极大的惯性力矩，由于这一原因配重法应用也就不可能如此广泛，目前主要用于小型工业机械臂，并常采用电机来平衡机械臂的重力，不太适用于重型机械臂的重力平衡。据机器人结构的不同，配重法分为直接配重法（如图1和图2）和间接配重法[14]（如图3和图4）。
图2并联机器人直接配重
图1串联机器人直接配重
其中直接配重法在手动式物料搬运机械中广泛应用。应用实例如：商业化主手PHANTOM［11］则采用添加配重达到重力平衡。相比于直接配重法，间接配重法更适用于串联机器人的重力平衡[14]。
图4弹簧法间接配重
图3配重法间接配重
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