邵斌澄， 宋爱国*， 谭丽芬， 李会军

(1.东南大学仪器科学与工程学院， 南京 210096；2.中国航天员科研训练中心人因工程国防科技重点实验室， 北京 100094)

1 引言

外星球恶劣环境，无人驾驶的星球车已成为深空探测领域的研究热点[1]。 轮腿复合式移动机器人兼具轮式机器人运行平稳和腿式机器人越障能力强的优点，适用于外星球崎岖的地表情况[2]。

魏宏明等研制的一款星球探测机器人[3]，采用五星型轮腿式的结构，运动速度快，越障能力出色，且具有较强攀爬坡道的能力。 为完成星球探测取样任务，机体搭载有一个4 自由度的机械臂和机械手爪。 该机器人由单人使用一个紧凑型控制箱进行遥操作控制，机器人本体与机械臂的控制具有17 个控制操作，还有10 余个功能性操作按钮，控制流程复杂，为提高任务成功率，操作员需要经过大量训练。 同时，操作员在遥操作时需要靠摄像头实时回传的图像来判断机器人所处的环境和位姿状态等，如在攀爬坡道时需防止机器人倾角过大发生倾覆，在复杂环境中躲避障碍物等。 此外，机械臂的误操作也会导致抓取任务的失败，例如未控制好机械爪与目标物体的距离，导致碰撞。

利用真实的机器人和环境进行研究和技能训练有诸多限制，如成本高、环境不可复制和过长时间的实验，因此基于虚拟现实技术的仿真训练方案受到国内外学者欢迎。 Chen[4]面向自主研发的OCTOPUS 机器人开发出一套虚拟现实模拟器，可以再现机器人和环境，用于模拟操作；……