主-从机器人技术是智能机器人领域一个热门研究课题。作为主-从机器人系统中的一种人机交互设备,主手机器人的设计问题受到研究者的高度重视。本文主要研究的是主操作手的力反馈实现问题。首先介绍了力感基本知识,研究了现有力感实现方法的优缺点,认为采用电机实现力感觉是相对较好的方法。对常用的力矩电机法进行了较详细的研究,包括传动机构、力矩电机的工作原理、力矩波动原因及抑制方法等,以为最终的方案选择提供依据。随后对所用电机参数进行了计算。根据所设计的一款通用型主手相关参数,推导出了杆件变换矩阵及有关的齐次变换矩阵,进而求得主手力雅可比矩阵,并得到关节力矩解析表达式。根据主手设计要求,计算得到前三个关节电机峰值转矩,为电机选取奠定了基础。最后,对电机力矩控制方法进行了研究,推导出了电机力矩平衡方程和电枢电压平衡方程。在对比分析了两种被动力矩控制方法之后,最终决定采用电流型PWM实现力矩控制,以达到良好的力感效果。