增强现实(Augmented Reality, AR)继承和发展了虚拟现实相关技术的优点,它把真实世界内实际存在内容,例如视觉、听觉、味觉、触觉等感觉,进行预测仿真以构建虚拟环境,并将预测仿真后构建的虚拟环境信息和真实环境进行叠加,以达到虚实环境无缝融合的目的,从而改善和弥补了虚拟现实相关技术的不足。本课题以期应用增强现实的方法,实现预测仿真图像和真实图像叠加显示,从而搭建出远程操作的工作环境。在此基础上,对机器人在增强现实环境中的操控策略进行研究,达到移动机器人环境感知信息重构以及实时跟踪的目的,以期提升操作者的环境沉浸感,实现用户对远程端移动机器人远程操控目标。本文从下述方面展开了研究：1.以履带机器人为对象,采用分层模式的控制方式,分本体结构、控制系统、通信系统、交互系统等四个方面对机器人系统的构建方法进行了分析,并针对该分析对象构建了其运动学模型,为系统关键技术及理论的研究奠定基础。2.在综合相关研究的基础上,分析了增强现实和虚拟现实的联系与区别,并将典型的增强现实系统划分为直接显示式、光学透视式、视频透视式增强现实系统,分析了每个系统的结构以及主要特征,为系统的开发奠定了理论基础。3.在分析人机交互的概念及主要形式的基础上,提出了一种增强现实遥操作系统的框架,研究了每一部分的模块构成,给出了各模块的工作机理以及实现流程,提高了遥操作系统的可靠性。为了改善人机交互的友好性问题,提出了一种混合式人机交互模式的设计方式,包括系统远程监控台的设计、基于控制手盒的移动平台遥操作的设计、基于三维鼠标的移动平台遥操作的设计、基于头戴显示设备的视觉沉浸感系统设计等,并给出了各个部分的实现方法,使得移动机器人远程控制更加方便高效。4.采用增强现实技术与遥操作系统相结合,消除了通讯时延所造成的运动累积误差等问题,并以履带机器人为遥控实验模型,将增强现实遥操作系统应用于移动机器人地形的识别以及可通过性分析,实验结果表明该系统具有较好的实用性和可靠性。