张建军，李沙沙，米兆文，邵世龙，常 贺，陈龙正，高毓媛

(河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454000)

0 引言

基于力觉反馈的主从机械手遥操作双边控制系统摆脱了距离限制[1]，避免了操作者直接处于危险区域，融合了人的高级智能和机器人的可扩展性，实现了人机智能交互功能[2-3]。从机械手位于工作区域直接与操作对象交互[4]，跟踪主机械手的运动信号并将与环境交互力信号传送至本地主机械手，使操作者在操作本地主机械手的同时能够感知从机械手传送至本地的力信息[5]。主机械手实现力觉再现以及给从手传输位置指令，力反馈装置作为主手是遥操作系统的核心[6]。

力反馈装置分为气动[7-8]、液动[9]以及电驱动[10]等模式，其基本原理是操作者作用于力反馈装置，当操作者施加力大于标准力信号时，力反馈装置产生触觉力同方向上的形变以减少触觉力，反之则产生触觉力反方向上的形变增大触觉力。力反馈装置依然存在很多的问题，主要表现在：1)基于气体或者液体驱动的力反馈装置，要考虑其滞后以及气体或者液体泄漏造成的控制精度降低问题[11]；2)力反馈数据手套操作时间过长会引起手指或者手腕疲劳，使操作人员操作过程中的沉浸感减弱，降低操作效率[12];3)操作者佩戴力反馈数据手套作自由弯曲或者伸展动作时候[13]，力反馈数据手套对操作者手指的约束在从机械手没有和操作对象交互的自由空间会破坏操作者的临场感[14]。……