3机器人遥操作技术的研究现状 机器人遥操作技术是远程通讯技术和机器人控制技术相结合的产物，它的研
究领域包括控制理论、机器人学、计算机科学、网络通讯和系统集成等诸多方面。
遥操作机器人因功能的不同被广泛应用到安防、医疗卫生、航空航天等各行各业。
近年来西方发达国家投入大量物力人力在这方面展开研究，取得了多项成果。其
中德国航空中心研制的“贾斯汀”(图1．6)是一款具有轻重量手臂和四个手指的
移动机械平台，可实现远程自治控制，通过与空间站建立连接，机器人可实现地
面远程控制太空实验；英国的大型反恐机器人defender(图1．7)，采用宽带双向
编码射频输出，分离式手持控制器控制距离长达2公里，可远程遥操作排爆反恐；
美国卡内基梅隆大学教授钱塞特(Howie Choset)设计研发了一种蛇形爬行机器人
(图1．8)，头部直径比一角钱硬币要小，十分灵活，能用于协助精细手术的操作。本文来自辣|文,论~文'网，
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这类机器人将可能让复杂精细的外科手术更快、更容易进行，并能降低医疗成本。
随着国防、医疗以及生活水平的提高，各行各业对自动化要求的不断提高，
国内各高校以及科研结构已经展开了机器人遥操作方面的研究工作，并取得了一
定的成就：其中由南京军区某防化技术大队与东南大学、扬州大学共同研制的我
国首台小型核化探测遥控操作机器人，可以进入人员无法到达、情况不明或高度
危险区域，执行核辐射、化学、生物、声音、图像侦察以及样品采集、放射源回
收等现场处置任务；东南大学团队研制的临场机器人不仅能够实现“隔空取物”，
还能隔空感受物品的重量、纹路和温度；以及哈尔滨工业大学研发的“遥操作辅
助接骨医疗机器人”，已完成数十例临床手术，手术成功率达100％。
纵观国内外遥操作机器人的发展，大部分研究主要集中在以下几个方面：l、
基于网络的机器人遥操作系统体系结构的研究[12。1 41。探索解决网络延时的随机
性、可变性和不可预测性对遥操作的实时性、准确性和可靠性的影响【15’1 71。2、
机器人遥操作临场感的研究和实现以及临场感摇杆设计【18】。将虚拟现实技术应用
到机器人遥操作，通过创建远程遥控虚拟现实界面实时掌握机器人本体状况
¨弘2lJ，建立视觉临场感；将机械手与环境相互作用力通过力觉传感器实时反馈到
本地操作者，使操作者产生身临其境的感觉，实现机器人对力的控制[22-23]。3、
机器人遥操作无线通信系统的设计和实现。将嵌入式系统应用到机器人遥操作系
统，根据实际需求设计建立无线通信系统【241，利用无线局域网构建机器人远程控制
系统应用方案【2 51。4、机器人任务级遥操作研究。通过对机械臂进行建模[26。29】，运
用机器人路径规划方法【30’32】，将机器人工作任务进行分层规划，形成由空间操作到
机械臂关节操作的任务分级，并实现具体的机械臂末端操作机构动作。3007
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