随着航天技术的不断发展和空间探索的逐步深入,受制于安全性和人类自身性能,航天员出舱执行在轨任务的方式已逐渐不再适用于愈趋复杂和频繁的在轨任务。未来的航天任务将更多的采用空间机器人执行在轨任务,宇航员则作为机器人的操控者监视感知机器人的工作状态。机器人在轨操控技术,作为机器人完成空间任务的主要技术领域,已成为当前研究热点与发展方向。本文以基于力觉与视觉信息融合的机器人操控技术为研究对象,研究机器人在力觉和视觉辅助下的人在环操控技术问题,重点研究了机器人的动力学建模,推导出6轴串联机器人的正向运动学和逆向运动学,采用拉格朗日法推导出机器人的动力学公式;研究了Kinect彩色深度摄像机3D点云数据的获取、处理与配准,提出了一种深度摄像头外参标定方法以标定机器人和Kinect的相对位置,提出了一种深度图像预处理的方案,并将预处理之后的深度图像与彩色图像进行配准以获得环境的实时彩色点云数据;研究了基于实时点云交互的力觉临场感,创新性地提出了实时点云交互下的禁止虚拟夹具构建方案,研究了三层代理点模型和代理点运动交互算法以及力反馈信息获取算法;研究了在接触运动过程中机器人的阻抗控制,并进行了Matlab仿真。最后本文以ABB六自由度工业操作机器人为平台构建了基于力觉与视觉信息融合的机器人操控技术实验系统,对本文研究的机器人力觉临场感操作方案进行了论证,并实现了操控机器人完成模块插入插槽的任务。