该文是结合国家863高技术智能机器人传感器实验室资助课题"具有简单作业能力的5自由度力/触觉临场感实验装置研究"课题而进行的基于力觉、触觉的临场感理论与实验的研究.该文首先从差分微分方程入手,对维力觉临场感系统在(1)自由运动状态,即从机械手不与环境接触,不受环境作用;(2)从机械手与环境接触并受到线性力作用;(3)从机械手受到环境弹性力的作用等三种情况进行讨论,确定保障系统正常工作的时延界限.为了进一步深入讨论,该文还从差分微分方程入手,采用间接法进行进一步讨论,即:利用李亚普诺夫函数对一维力觉临场感系统的时延动力学方程,设不存在时延界限.该文先建立一维力觉临场感系统的时延动力学方程,设不存在时延的情况下,建立一维力觉临场感系统的微分方程及对存在时延τ的一维力觉感系统建立差分微分方程.通过估计τ的大小,使微分方程的零解稳定性保证差分微分方程的零解稳定性.该文将随机共振模型引入一维力觉临场系统.通过采用适当抑制信号放大噪声的方法来寻找共振点,以获得机共振,将部分噪声功率转化成信号功率,从而提高临场感的操作性能.该文采用电触觉来实现食指指端、拇指指端的触觉反馈.该文在仔细研究人体的生理感觉、电触觉的发生机制、及影响触觉再现的各种因素,如:个体差异、天气、湿度、材料等基础上,通过安全性和可行性分析,设计了一套实用的指端触觉临场感反馈装置.该装置可以适用于任何操作者,任何气候状况,触觉再现明显且安全可靠.该文详细介绍了该装置的结构原理并结合人体指端感觉的生理特征提出了一套适用的数学分析模型.应用该模型对装置进行控制,可以方便地刺激脉冲的电流强度.该文最后对指端电触觉再现进行了大量的实验研究,得出了许多有用的结论.