本发明公开了一种机械手大臂支撑力可调平衡装置及其参数优化设计方法，该装置是在机械手大臂和大臂基座之间设有气动支撑缸,气动支撑缸的两端分别铰接在机械手大臂和大臂基座上，在气动支撑缸与气源回路之间连接有气动压力控制回路；所述气动压力控制回路，主要由气源、稳压型减压阀、微雾分离器、电气比例压力阀、先导型减压阀、节流阀及压力表连接构成；通过气动压力控制回路，可实现对气动支撑缸供气压力的实时无级调控，使得气动支撑缸能够按照负载大小适当输出大臂所需要的平衡支撑力，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。