近年来机器人技术迅速发展,种类不断增加,功能持续扩展,已经不仅仅是工业生产线上的一个环节,在医疗、航天、外太空探索、军事等诸多领域都扮演着重要的角色。与人类相对比,机器人具备更强的感知能力、行动能力与适应能力。是在一些存在危险因素的工作环境中,机器人的存在可以很好地降低环境因素对工作人员的生命威胁,因此,国内外许多大学、研究机构和科技公司提出了助力机器人的设想,并研发出外骨骼助力机器人。然而,现阶段外骨骼助力机器人在结构与控制方法上仍然存在许多问题,因此本论文深入分析了外骨骼助力机器人所存在的缺点,构建了一种非穿戴式助力机器人,并提出了基于人在回路中控制理论的机器人遥操作体感控制方法。为改善外骨骼助力机器人结构上的缺点,本文应用SolidWorks三维制图软件绘制了非穿戴式助力机器人的结构模型。用数学方式描述了机器人机械臂的位姿,并通过D-H法搭建了机械臂的D-H模型,写出了D-H参数表,应用Matlab Robotics工具箱建立了机械臂的Matlab模型。分析了人在回路中控制理论和机器人遥操作技术,计算并建立了人在控制回路中的控制模型与决策模型。本文以C#语言的WPF应用程序为研发平台,通过对微软公司研发的Kinect 2.0体感摄像头进行研究开发,编写了采集操作者骨骼信息与手势识别命令的程序,完成了控制系统中人-机交互界面的设计,并整合了人在回路中的助力机器人控制系统。本文在研究过程中构建了非穿戴式助力机器人的结构模型。对机器人的机械臂进行了运动学仿真,获得了机械臂运行动态图以及机械臂各关节转角、角加速度与时间的关系曲线,验证了所构建的机器人机械臂运行的平稳性与设计的合理性。通过调试操作端控制系统程序,以及控制程序的长时间连续运行,验证了所编写程序的稳定性和可靠性。本文所获得的数据和图表,应用在具有危险因素下的人机工作环境,既可保证工作人员的生命安全,又能够高效率、高精度地完成工作作业任务。