随着移动机器人技术和力反馈技术的发展,带有力觉反馈的移动机器人遥操作系统成为国内外科研人员研究的热点。带有力反馈的人机接口可以为操作者提供机器人的状态和环境信息,提高远程操作的临场感。本文使用双边遥操作系统的架构,设计了基于力反馈及虚拟现实的移动机器人训练及控制系统。首先提出了搭载有小型四自由度机械臂的轮腿复合式移动机器人的设计方法,用作力反馈遥操作的从端控制对象。对机器人本体和机械臂分别进行了运动学分析,建立了机器人世界坐标与各轮腿转速的模型及机械臂末端与各关节角度的正运动学模型,通过MATLAB软件对机械臂的运动空间进行了仿真。完成了机器人传感部件的选型和遥操作通信方式的设计。其次针对目前商用手控器工作空间小、自由度少的问题,提出了一种面向移动机器人遥操作的大空间多自由度力反馈主手的设计方法。进行了多自由度力反馈设备的机械结构设计,对机构进行了运动学和静力学分析,建立了末端位置的正向解算模型和力反馈扭矩输出模型,并使用MATLAB软件对手控器工作空间进行了仿真。通过光学捕捉设备标定了手控器末端运动的实际范围为473.055mm×532.289mm×484.107mm。完成了多自由度力反馈主手的硬件系统设计,包括力反馈执行器及驱动设备的选型设计,测控电路模块的设计和下位机软件功能的设计。接着完成了力反馈遥操作软件系统的设计。基于QT开发了操作控制软件,实现串口通信、视频显示、内存共享、人机交互等功能。针对实物训练成本高、灵活性差的问题,基于Unity3D平台开发了虚拟训练仿真软件,完成了虚拟遥操作任务场景的搭建,提出了虚拟环境中直接与间接力反馈遥操作的控制方法。最后进行了虚拟力反馈遥操作控制实验和真实环境遥操作实验。开展了虚拟遥操作力反馈直接控制模式实验,研究了无力反馈,小力反馈和大力反馈三种条件下对遥操作任务的影响。结果表明:存在力反馈有利于任务的完成,但是过大的力反馈会起到负面作用。开展了虚拟训练间接控制模式实验,在完成相同任务的过程中,与直接控制模式的结果进行了比较分析。结果表明:间接控制模式下机器人运动效率更高,直接控制模式下机械臂控制效率更高。最后通过真实环境下的力反馈遥操作实验,验证了系统的稳定性及有效性,机器人运动控制反馈力满量程误差小于2.7%,机械臂抓取控制反馈力满量程误差小于2.5%。本文提出了一种基于力反馈及虚拟现实的移动机器人训练及控制系统,包括从端移动机器人、主端力反馈主手和虚拟训练仿真软件,通过遥操作实验验证了系统的有效性及可靠性。