为了使机器人实现在危险、未知的环境中有效工作,遥操作技术是有效手段。在遥操作技术中时延问题是一个迫切需要解决的问题。空间机器人主要采用遥操作技术进行控制,与地面机器人遥操作相比,空间机器人遥操作面临更多困难,特别是天地间远距离信号传输引起的大时延问题。大时延的存在让操作者无法获得远端实时的反馈信息,导致操作者无法根据实时信号发送指令,进而影响对远端设备的有效控制。虚拟现实技术是解决大时延问题的有效途径。本文依托载人月球探测混合现实遥操作技术研究项目,将虚拟现实技术应用于机器人遥操作控制中,用于解决大时延问题的影响,主要研究内容如下:（1）开发了基于虚拟现实技术的移动机器人遥操作仿真系统。通过快速建立与远端一致的三维环境,在虚拟现实中规划机器人的运动轨迹并进行模拟验证,将验证后的控制指令发送给远端机器人进行控制操作。该方法通过利用类似真实环境的模拟控制,解决了机器人在复杂环境中自主决策的困难,缩短了决策时间,提高了控制效率,有效地弥补了遥操作控制过程中大时延问题的影响。（2）在保证关键点位置精度的前提下,实现了两种远端环境的三维快速构建方法。针对月面纹理单一的问题,本文开发了人工特征点选取法进行快速三维重建:通过双目立体视觉技术交互式选取障碍物特征点,然后根据特征点的三维坐标信息重建出障碍物模型;针对已知标准纹理的环境,本文提出针对特定目标的快速三维重建方法:通过Metashape重建主要三维环境模型,并获取障碍物位置信息,然后在Unity 3D中根据障碍物位置信息在构建的三维虚拟环境中建立出简化的障碍物模型。（3）采用了基于导航网格法的A*算法,规划虚拟仿真机器人的运动轨迹。对三维环境模型进行导航网格划分,并改进A*算法以适用于多边形导航网格,生成实际最优路径,最后在Unity 3D中进行寻路测试。实验证明,基于导航网格的A*算法在本文环境下的搜索效率明显高于基于方格地图A*算法。（4）构建了基于虚拟现实的遥操作移动机器人测试平台。在该平台中,将移动机器人实际控制与虚拟现实环境中的模拟控制相融合,并进行了虚拟控制与实际控制的联合调试。实验过程中,两者数据通讯正常,系统运行流畅,能够实现真实机器人与虚拟机器人的同步运动。在测试过程中,实现对三维环境进行快速重建,且重建精度小于1.5%。实验表明,通过规划虚拟仿真机器人的运动轨迹,可以实现对真实移动机器人在未知环境下的远程导航控制。