外骨骼应用于遥操作领域,可作为主手,利用穿在操作者上肢的外骨骼装置,使操作者上肢的运动参数在从端多自由度机器人上实时再现出来。外骨骼是操作者与从端机器人交互的重要接口,一方面把主手的位置、姿态和速度等信息传送给上位机,另一方面又接收控制系统发送来的从手末端触碰环境时的力觉信息,从而可为操作者提供真实的力觉临场感,进而实现对机器人的有效干预和控制,使得从端多自由度机器人执行各种复杂的任务成为可能。本文基于外骨骼机构的研究现状,对外骨骼遥操作主手进行了详细的设计研究工作。首先,本文对人体上肢运动机理展开了研究,据此确定了外骨骼遥操作主手的自由度分配及运动参数,并初步设计了外骨骼遥操作主手的方案。在此基础上对所设计的外骨骼遥操作主手进行了运动学建模及求解。基于运动学正解,本文利用蒙特卡洛方法绘制了外骨骼遥操作主手的工作空间云图。结果表明,本文设计的主手运动范围较大。其次,对外骨骼遥操作主手涉及到的主要部件进行了选择和计算。然后,详细设计了外骨骼遥操作主手的具体结构,系统的阐述了穿戴部分、驱动单元和基座部分的设计。接着,采用Ansys对外骨骼遥操作主手的受力较大的关键零部件进行了变形和应力分析,满足刚度要求。与现有的外骨骼装置相比,主要特色在于：该装置惯量低；奇异构型位置可调整；各关节分配符合人体上肢活动特征；同时可适应不同操作者的上肢尺寸。然后,进行了外骨骼遥操作主手控制系统的方案设计。对机器人中一些典型的控制方法进行了介绍,针对本文设计的外骨骼遥操作主手设计了一套力反馈PID控制方案。采用Adams和Matlab联合仿真,以模拟的驱动信号驱动外骨骼遥操作主手,对其位置跟踪情况进行了仿真分析。最后,进行外骨骼遥操作主手的物理样机研制,并对软硬件进行调试,在此基础上分析了各关节的运动情况,并展开了无阻碍运动和力反馈运动性能的实验研究。