力觉临场感遥控机器人系统中的监控技术是近年来随着计算机技术的迅猛发展而发展起来的一门新兴的技术学科,已经有不少机器人工作者提出了不监控系统的控制结构,但是这些控制结构都是针对各自具体的实体系统的,并不具有普遍的意义.该文提出了一种具有普遍意义的力觉临场感系统分层监控结构,这对于进一步深入开展监控技术的研究具有重要意义.由于通信时延的存在,环境的不确定性和非线性造成了操作员与环境作用时操作系统的不稳定和操作性能的下降,需要对此进行深入研究.该文针对环境的非线性,提出一种新型的基于对解递归神经网络的环境模型,较好地模拟了输入输出的非线性关系;针对环境的不确定性,提出应采用不同的工作策略,即遇到新的操作环境时首先应关闭力反馈通道,进行对环境的建模和辨识,然后打开力反馈通道,利用环境模型提供的虚拟反馈来完成操作任务.如何针对人机系统的特点考虑工作在交互方式下的遥控机器人系统中从机械手臂避碰问题是一个有待深入研究的课题,其焦点是如何协调人机合作,充分发挥人机两方面的作用.该文提出一种遥控作业系统中基于人机协作的避碰规划算法,其中采用以机械手臂的拉格朗日动力学模型和障碍物的势场表示法相结合的避碰算法作为计算机局部自主功能的实现方式,采用局部目标点作为操作者全局规划功能的实现方式,并以这两种方式的结合实现人机协作.该算法与以往的避碰算法相比,更能充分发挥人机两方面的优势,提高从机械手臂在作业空间中的避碰能力.在交互遥控机器人作业是存在着大量重复性的操作任务,如何增强其自主作业能力是一个需要深入研究的问题.该文采用受控理论建立了遥控机器人的作业规划模型,并结合一个平面二维插销入孔作业任务和一个立体三维简单作业任务具体阐述了如何实现作业规划.另外,遥控机器人的作业环境常常是时变和不确定的,由此产生了所谓的二次规划问题,该文提出恢复路径的"不确定度"和"动作总数"两个概念以解决该问题.采用Visual Basic高级语言在Windows95平台下对一个已有的单自由度主从式力觉临场感实验系统重新进行了软件设计,使之能够工作在更为友好的人机界面之下,并完成了相应的实验任务以验证该文所提出的算法.设计并制作了一套多自由度具有力觉临场感的遥控主从式机械手实验系统,该系统包括七自由度主机械手和九自由度从机械手以及相应的硬件电路和控制软件,目前能够完成简单的作业任务.作者完成了其中主机械手臂的机械设计、主机械手端硬件电路的设计与制作、以及主机械手臂的务、位置传感器和电机反馈驱动电压的标定等工作.