肖鑫磊，宋 达，李 刚，张立勋，薛 峰，林凌杰

(1. 东北电力大学机械工程学院，吉林 132012； 2. 哈尔滨工程大学机电工程学院，哈尔滨 150001)

0 引 言

近年来，随着空间站及深空探测技术的发展，航天员需要完成更加复杂、繁重的空间任务，为此航天员需要在地面模拟的微重力环境中接受各种任务的操作训练，常驻空间站航天员需要至少2年的培训时间[1-2]。神舟七号的成功发射和中国航天员完美的太空行走标志着我国航天水平已经提升到全新的高度[3-4]。神舟十一号航天员在天宫二号里有序的完成太空中各项实验任务，表明随着我国航天事业的发展，航天员的空间操作任务将会更多[5]。空间站上的微重力环境与地球上的重力环境有很大不同，虽然物体没有重力，但是物体的惯性力依然存在，这将给习惯于重力环境中生活的航天员在空间站上带来一定的操作危险。为此，需要在地面上对航天员进行微重力操作训练使其提前适应空间站上的环境。

航天员完成日常任务中经常产生碰撞力，所以碰撞力反馈训练非常重要。目前，航天员操作训练常用的方法是中性浮力水槽和基于虚拟现实技术(Virtual reality,VR)的视觉沉浸训练[6]。随着VR技术应用逐渐完善，使用数字仿真来构建空间站及内部需要操作的物体进行航天员作业训练，具有成本低、场景更新灵活和训练时间长等优势[7-8]。由于VR技术的这些优势，国内外学者尝试采用VR技术结合力反馈装置实现训练人员的力觉临场感体验。……