1 人机交互遥操作机器人的国内外研究进展
鉴于遥操作机器人在航天等领域的广泛应用前景,各国争相进行遥操作机器人的技术研究,20世纪90年代起美国国家航天航空局(NASA)针对空间遥操作机器人展开了一系列的研究,并实现基于空间遥操作的空间站在轨维修服务[5],现在 NASA 已经建立了航空、卫星维护 VR 训练系统、空间站 VR 训练系统等;日本也制定了临场感知遥操作机器人技术的研究计划[6];德国针对空间遥操作技术启动了ROTEX计划[7]。中国空间技术研究院自2005年起也将临场遥操作技术作为空间机器人的关键技术进行立项。
(1)美国航空航天局(NASA)——Surface Telerobotics工程专项
该项目模拟月球轨道载人航天器内的航天员遥操作月球漫游车在月面部署射电望远镜的作业场景;2013年7月26日, 航天员在国际空间站内遥操作地面K10漫游车在预定位置部署射电望远镜天线阵列(如图所示, 三块胶板长条按Y形展开,模拟未来月球射电望远镜的可能配置 。Surface Telerobotics工程项目成功实现了航天员在轨对地球表面探测车的遥操作交互控制, 机器人状态三维可视化呈现, 能使航天员保持较好的态势感知能力, 有效降低脑力负荷; 星球表面作业机器人的局部自主能力有利于保障航天员在低工作负荷下安全高效完成操作任务