上世纪初，许多世界知名高校和研究机构开始大力发展机器人相关技术，而在种类繁多的机器人中，环境感知机器人得到了研究者和相关机构的普遍重视。环境感知机器人，顾名思义就是一种用于对事故环境进行远程探测感知并能够执行应急处置任务的机器人。它作为人类感观和双手的延伸，在未知环境探索、核电站巡检、工业现场检测和反恐排爆等领域具有广泛的使用前景。特别是在日本福岛核电站核发生泄漏事故后，先后有4种环境感知机器人代替人类进入现场，执行了探测取样和画面拍摄任务，为事故的应急处理提供了宝贵的决策依据。　　本文分析了国内外环境感知机器人的发展现状以及趋势，指出了目前机器人中存在着环境感知能力和自主能力有限的问题，并提出将人的思维决策能力引入到机器人系统，通过人机交互遥操作的方法，设计了一种充分发挥人的判断决策能力的小型环境感知遥操作机器人。紧接着介绍了本文设计的小型环境感知遥操作机器人和小型四自由度机械臂的机械结构。遵循模块化、层次化和局部自主的设计原则，构建了由机器人电源管理及硬件看门狗电路、机器人主控制器单元、机器人运动器单元、机械臂运动控制器单元、耐辐照摄像头控制及伽马剂量率仪接口电路、GPS定位模块接口电路、SHT10温湿度模块接口电路和污水取样控制模块电路组成的基于CAN总线的机器人传感控制系统，并详细阐述了各模块的软硬件实现。　　本文还针对小型环境感知操作机器人所从事工作的性质，按照完整性、直观性和适应性的原则，设计了一种命令输入方式简洁、人机交互友好的便携式遥操作控制器。并在此基础上，扩展设计了一种固定式遥操作控制台，该遥操作控制台还可被应用在多自由度机械臂遥操作系统中。　　最终，本文针对小型环境感知遥操作机器人的机动性能、通行能力和控制灵敏度，进行了相关实验测试。从实验结果可以看出在操作人员的控制下小型环境感知遥操作机器人能够平稳的行驶在沙地、草地、雪地上，灵活顺利的穿越狭窄空间和沟道坑洼，甚至能够平稳的爬坡爬楼。