程瑞洲，黄攀峰，刘正雄，鹿振宇

(1. 西北工业大学航天学院智能机器人研究中心，西安 710072；2. 西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室，西安 710072)

0 引 言

目前，机器人技术广泛应用于深海潜行、高辐射核环境、远程医疗和深空探测[1]等领域，替代人类完成巡视、搬运和组装等任务，实现复杂环境下的操作任务。尤其在空间操作方面，文献[2]在国内较早地介绍了空间机器人的特点和发展，将空间操作分为行星表面、在轨舱外服务和空间站舱内科学载荷机器人的操作。针对航天员无法长时间在舱外行走、巡视和完成相关的维修任务，利用空间机器人技术可以将航天员暴露的风险降到最低，减少太空环境对人的伤害，并且降低空间站舱外维护成本。然而，受限于空间机器人传感器、机械结构和控制策略等因素，现有的空间机器人还缺乏较大的智能性，无法完全自主地完成设定任务，更不能解决突发的问题，因此，需要引入人员的操作，即人的智能性，通过“人在回路”的遥操作技术，实现人与远端环境的交互，完成既定的操作任务。王永等[3]、黄攀峰等[4]对国内外空间遥操作大时延技术进行了综述和分析，以空间工程实际应用为背景，解决了天地大时延、任务规划、预测仿真和人机交互等空间遥操作的关键技术。刘冬雨等[5]利用机械臂手眼相机标定，提出一种路径规划策略，完成空间机械臂在轨维修实验。前期的研究工作表明，空间遥操作技术虽然引入人的决策后可以提高操作的智能性和灵活性，但是空间遥操作技术仍面临诸多问题，例如，遥操作系统造成的空间机器人主从端位置跟踪不一致[6]、操作精度不高和天地回路大时延等问题；……