空间载荷是指航天系统中能直接实现某种特定任务的仪器、设备等,越来越多的国家通过空间载荷的在轨操作来进行外太空的探索。虽然人工智能相关技术飞速发展,但是机器人智能化程度仍需提高才能实现完全自主控制,而且由于太空环境恶劣的复杂性,目前仍采用遥操作机器人技术来完成科学实验等在轨服务。在完成在轨操作任务时,仅仅依靠视觉临场感技术是不能充分认知操作环境,还需要力觉临场感技术使操作人员获得真实的感受。本文针对空间遥操作系统的力觉引导相关遥操作技术进行研究,同时解决遥操作系统在随机大时延下的稳定性和操作性能的问题以及如何完成精细复杂的遥操作任务并提高遥操作任务的效率。首先,提出具有力觉引导的空间遥操作系统设计方案。采用力反馈设备与机械臂构建的主从异构型遥操作系统,该系统主要由主端遥操作系统、从端机械臂子系统和网络通信等组成。本文采用客户端/服务器模式开发系统,其中主端子系统以及从端子系统相当于客户端,都通过TCP/IP协议与中央控制服务器相互通信。本文为解决主从端的工作空间不匹配问题,采用速率映射方法。其次,由于通信时延引起遥操作系统的不稳定和操作性能下降等问题,本文采用基于无源理论的双边控制方法进行研究,对传统波变量遥操作控制方法进行研究并提出改进的波变换控制结构并进行Simulink仿真验证。由于波变量遥操作控制方法在随机时延下不能保证稳定性,本文提出了基于波变量的时域无源双边遥操作控制方法,采用改进的波变换控制结构,并在主端中采用串联式无源控制器,在从端采用并联式无源控制器,使得系统整体保持无源稳定状态。在2s～3s随机大时延下进行泡沫接触实验,通过实验可知主从端的位置和力具有稳定跟踪性。再次,在未与环境接触时,仅仅采用双边控制方法难以实现机械臂的精确定位。所以对虚拟夹具技术进行了研究,提出了一种基于人工势场法和圆锥体构建的组合虚拟夹具来实现机械臂的精准定位。造成机械臂无法精准定位的主要有:在面对某些存在障碍物的狭小空间,由于人操作过程中会使机械臂触碰障碍物,还有人徒手操作的不精确性以及肌肉颤抖等因素会使机械臂无法精准定位。所以,通过人工斥力场构造禁止型虚拟夹具来躲避障碍物,通过人工引力场构造的虚拟夹具和圆锥体虚拟夹具来实现精准定位。最后,搭建了基于力觉引导的遥操作系统实验平台,并提出了遥操作系统性能评估方法,并对本文的研究内容进行了验证实验和分析。实验结果表明基于波变量的时域无源双边遥操作控制方法和采用人工势场法和圆锥体构建的组合夹具是有效的。