潘 祥 叶永强

南京航空航天大学自动化学院，南京210016

力反馈(Force Feedback)本来是一种虚拟现实技术。随着科技的发展，力反馈技术在航空领域的研究引起了科学家的关注，例如无人机遥操作、提高飞机飞行安全性等方面。

最近几十年，大量的研究聚焦于解决遥操作机器人的内在问题，后来随着无人机的发展需要，无人机遥操作成为了热点领域［1–14］。在无人机遥操作中，操作者与无人机从物理上分离，配备有控制接口的地面控制站主要负责引导无人机飞行。地面控制站所获得的控制信息通常是视觉的。安装在无人机上的摄像机发送回图像信息，供操作人员参考并发送控制命令，但是这种信息通常受限于分辨率大小、动态范围、视野等因素，以至于在视野之外的障碍物不能被检测到而导致无人机与障碍物的碰撞。地面控制站操作人员也缺乏飞行员的感官信息，例如声音、飞机震动、物理运动等，从而易影响状态感知。另外，无人机遥操作中，无人机与地面控制站之间的通信可能存在可观的时延，导致遥操作效率和安全性降低［5－14］。经研究发现，通过触觉控制设备反馈一个附加力，能够弥补视觉信息的不足，从而提高遥操作效率和安全性。于是H.W.Boschloo和T.M.Lam等把力反馈应用到无人机遥操作中［5－14］。在起初的研究中，没有考虑通信时延问题［5－6］，此后又引入波变量与力反馈技术的结合解决了时延问题［10］。操作员通过力反馈控制设备可以感知无人机周围环境信息，从而补偿了视觉信息的不足。……