机械臂遥操作系统作为人机共融的典型场合,可以充分发挥人和机器人各自的优势,通常被应用于不适合操作人员近距离操作的恶劣工况环境。近些年来,有越来越多学者致力于机械臂遥操作系统的开发,然而大部分系统都存在遥操作效果不直观的问题。针对以上问题,本文设计并开发了一款基于人体肢体运动信息的机械臂遥操作平台。该平台主要包含以下三个功能模块,分别是运动信息采集模块、机器人运动执行平台、相关信号处理和机器人控制模块。首先,本文开发的机械臂遥操作平台包含了肢体运动信息采集模块。该模块融合了表面肌电信号采集器和惯性测量单元传感器,可以实现表面肌电信号和惯性测量单元数据两种信息的同时采集。其次,该平台包含了自主搭建的机器人执行器,由SJTU-BBL六自由度机械臂和SJT-6仿人机械手组合构成,在机械臂运动的同时可以完成物体的抓取。最后,遥操作系统的软件平台是基于ROS(Robot Operating System,机器人操作系统)来搭建的,可以实现表面肌电信号的解码和惯性测量单元数据的分析,表面肌电信号的解码分类结果将控制机械臂的启停和机械手的抓握,惯性测量单元数据经过解算用于控制机械臂的末端位置。为验证该机械臂遥操作平台的使用效果,本文开展了以下三个实验。首先,对前臂四个采集模块得到的表面肌电信号进行了四类动作(握拳、左翻、右翻、休息)模式识别分类验证,实验的平均识别率在90%以上。然后,本文在SJTU-BBL机械臂上完成了位置追踪实验,验证了系统具备良好的位置追踪效果。最后,本文进行了遥操作平台综合实验,融合了机械臂运动和机械手抓取的功能,测试结果表明系统整体有良好的可靠性和稳定性。