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【5】活塞杆利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下，可使气动装置有自动保持能力。
【6】全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。
【7】由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。
气动控制的缺点：
【1】由于空气的可压缩性，使工作速度不易稳定，外载变化对速度影响较大， 也难于准确地控制和调速度。
【2】由于工作压力小，使结构尺寸较大，气压装置的总推力较小。
通过与其他控制系统比较，本设计采用气动比例控制系统较好。
2）气动控制系统的组成。
气动发生装置为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能；气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作；在这两部分之间，根据设备工作运动的需求、按一定顺序将各种控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、传感元件和气动辅件连接起来。
3）气动回路设计：结合单缸连续往复动作回路和多级调压回路，设计一种在指定位置自动施加不同力值的气动回路。如图3.1.1和3.1.2
图3.1.1往复运动回路
图3.1.2 多级调压回路
4）执行元件选择和计算：在气缸和气马达中我选择采用单活塞杆气缸作为本系统执行元件，其结构简单，安装方便，缸径尺寸及行程选择较多。
5）控制元件选择：取用减压阀，安全阀
6）气动辅件选择：减压器，过滤器，油雾器等
7）供给气动装置的压缩空气，除了保证其压力和流量外还必须除去其中的含油污水和灰尘等，以减少气动元件的磨损避免其零件的锈蚀，否则将引起系统工作效率降低，并常产生误动作而发生事故。故在气动装置前除直接安装减压----过滤------油雾三联件外，在压缩机之后一般应设有冷却器、过滤器和气罐等，以保证气动系统正常运行。
3.2试验机的基本构架的确定
机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按运动轨迹控制方式可分为点动控制和连续轨迹控制机械手等。机械手一般分为三类：第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。第二类是需要人工才做的，称为操作机。第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件输送。传动机构形式较多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。传动机构按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等。
在机械臂的回转结构中，齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。它有如下特点：
1）能保证传动比稳定不变；
2）能传递很大的动力；
3) 结构紧凑、效率高；
4)制造和安装的精度要求较高；
5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重。
链传动是由两个具有特殊齿形的齿轮和一条闭合的链条所组成，工作时主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条相啮合的从动链轮传动。链传动的特点如下：
1）能保证较精确的传动比（和皮带传动相比较）；
2）可以在两轴中心距较远的情况下传递动力（与齿轮传动相比）；
3）只能用于平行轴间传动；