多个无人机(Unmanned Aerial Vehicles,UAV)组成的机器人系统在执行大范围的侦察探测、安全巡检和灾后搜救等任务,比单个结构功能复杂的飞行器更为有效。但是鉴于实际应用场合的复杂性,对UAV群进行全自主控制是很难实现的。目前比较可行和有效的解决方案是采用半自主的控制方式,在操作员的监督或辅助控制下完成复杂任务,即多UAV双边遥操作控制。本文针对多UAV双边遥操作系统,以UAV双边遥操作通道的建立、能量优化一致性编队控制以及多UAV协作搬运控制方法为重点展开一系列研究。首先研究了面向UAV系统的双边遥操作系统控制框架。在该框架中,首先利用了位置-速度工作空间映射解决了主从端机器人动力学、工作空间和自由度严重不匹配的问题。其次,针对主从端以及从端UAV主体之间的时变时延,提出了阻尼介入P-like控制器,保证了时延双边遥操作系统的稳定性,同时利用Lyapunov-Krasovskii函数分析了系统的稳定性,得到了线性矩阵不等式条件下的时滞相关稳定性判据。该控制框架建立了UAV双边遥操作通道,同时解决了UAV双边遥操作系统非对称时变时延的控制问题。其次,提出了多UAV编队导航过程中能量优化一致性编队控制方法。针对通信和计算资源受限的情况,设计了一种基于双边遥操作的能量优化多UAV编队导航控制方案。首先,提出了一种分布式一致性编队控制器,一方面使得从端UAV群能够及时响应主端操作员的控制命令,另一方面使得从端UAV群能够自主地根据环境状况变化动态调整拓扑结构,避免UAV主体之间以及UAV与障碍物之间发生碰撞,最终形成并保持目标编队队形。其次,针对在三维空间中减少UAV群体之间通信链路能量消耗的问题,提出了一种基于3D最优持久图的最优持久编队生成算法。算法采用了自上向下的3D最优持久图策略来优化从端UAV编队的拓扑结构。在具有环境约束的优化拓扑结构下,从端UAV系统可以持久地保持或切换刚性编队,同时最小化通信复杂度和能量耗散,延长网络生命周期。最后,提出了一种基于视觉和力觉反馈的多UAV协作搬运控制策略。为了解决从端物体搬运问题,设计了一种基于视觉和力觉反馈的多UAV协作搬运控制策略。该策略可以分为目标接近和物体搬运两个阶段。在目标接近过程中,设计了协同编队导航控制策略,使其在障碍物环境中能够执行编队导航、队形变换以及目标接近等任务。在物体搬运过程中,设计了协作搬运控制策略,使得搬运系统能够精确跟踪操作员的参考速度进行移动。其次,为了提高操作员对从端系统的感知能力,设计了速度、力以及速度-力三种不同反馈力提示信号,并且利用可操作性和最小可觉差两种评价标准进行了触觉提示评估,从而使得操作员能够获得较好的操作性和感知灵敏度,进一步提高双边遥操作系统的透明性。