遥操作机器人系统是指在人的操纵下对一些距离遥远、对人体有害或操作有难度等人难以接近的环境中完成比较复杂、精细操作的一种远距离操作系统。尤其是随着计算机网络技术的飞速发展,融合了控制理论、机器人学和通信技术的网络遥操作机器人系统,可以实现对远端机器人的远程操作,它拓展了人类的作业空间,在远程医疗、空间探索、深海探测和工业合作生产等领域都有着广泛的应用前景。本文主要针对遥操作机器人系统的稳定性和性能以及时延影响几个问题进行研究,希望能在保证系统稳定的前提下提高系统的性能,实现位置比例跟踪和力比例跟踪。结合滑模变结构控制和模糊控制二者的优势,把模糊变结构控制方法应用到具有位置比例跟踪和力比例跟踪的遥操作系统。具体的研究内容如下:首先,本文介绍了遥微操作机器人系统的研究背景和意义,以及目前国内外的研究现状,并对遥操作机器人系统各种控制策略进行了分析比较。其次,介绍了网络遥微操作机器人系统结构及工作原理,并对具有代表性的单自由度遥操作机器人系统进行了动力学建模,然后研究了基于二端口网络模型的遥微操作机器人系统的稳定性和理想性能及稳定性与理想性能的实现问题。然后,研究了滑模变结构控制算法在遥微操作机器人系统中的应用,设计了一种新型的离散滑模变结构控制方案并针对无时延和固定时延两种情况进行了仿真。接着,结合遥操作系统的控制要求及滑模变结构的控制特点,为有效地降低滑模控制中存在的抖振,引入模糊控制理论,设计了一种新颖的模糊变结构控制方案,该方案利用模糊规则建立了基于等效控制和切换控制的模糊系统。仿真实验表明,该方案实现了遥操作系统主从端之间的位置比例跟踪和力比例跟踪,并更好的解决了抖振问题,达到了设计目标。最后,构建一套单自由度遥操作机器人系统,验证了单自由度遥操作机器人系统控制器的稳定性和控制效果,并实现了位置和力的跟踪控制。理论分析与仿真实验结果表明:本文设计的新型模糊变结构控制方案可以很好地满足系统的性能指标和稳定性要求,为后期的实验和下一步随机时延下网络遥操作的实现打下了基础。