随着空间探索的日益频繁,大量针对各种任务需求的航天器被送入太空。由于空间环境特殊,航天器在轨运行时发生故障等意外情况在所难免。依靠航天员出舱维修存在较大的风险,而全自主式空间机器人在未知环境下难以满足需求。因此,人在回路的空间遥操作逐渐成为实现在轨服务任务的一个重要途径,它利用人的行为引导空间端执行机构,以人机结合的方式完成空间操作任务,其中操作者手部行为感知与识别是实现人在回路空间遥操作任务的关键技术之一。本论文针对人在回路空间遥操作的操作者手部行为感知与识别这一问题,系统地研究了表面肌电信号的提取以及基于表面肌电信号的手部行为识别方法。全文的主要工作概括如下:1.针对人体表面肌电信号微弱、易受环境干扰等特点,建立了表面肌电信号采集与存储实验系统,实现了表面肌电信号的有效采集。2.针对判断操作者手部行为的发起情况,提出了利用TKE算子进行手部行为发起检测的方法,该方法可以正确截取手部行为有效肌电信号。仿真结果表明,利用TKE算子可以最为准确地判断手部行为的发起。为开展实时手势识别奠定了方法和理论基础。3.为更加充分利用所获取的肌电信息,提出了基于肌电信号层级分类的手部行为识别方法,通过引入针对肌电信号的层级分类方法,能够从多侧面反映肌电信号的特征,从而可以利用较少电极获取的肌电信息,识别出较多手势动作。实验结果表明,利用层级分类方法可以在仅使用2个表面肌电电极的情况下,以较高的识别率识别出8个常用手势,比未采用层级分类方法具有更好的识别效果。该方法为基于肌电信号识别手势动作提供了新的思路。4.针对处于不同状态的操作者或者更换操作者时,肌电水平往往出现差别的情况,提出了一种自适应阈值的识别算法,建立了能够根据操作者实时肌电水平,调整检测有效肌电信号阈值大小的机制。实验结果表明,依据自适应阈值识别算法,可以显著提高操作者展握拳的识别率。5.利用基于气浮式微重力平台的地面验证实验系统,设计了空间机器人抓捕目标的地面验证实验方案,对操作者手部行为感知与识别展开实验研究,通过将操作者展握拳行为在模拟空间端机械手上进行复现,从而对论文中提出的部分方法进行了实验验证。综上所述,论文研究了面向人在回路空间遥操作的操作者手部行为感知与识别技术问题,开展了基于肌电信号的手部行为发起检测,层级分类的手部行为识别,自适应阈值算法的研究,以及地面实验系统验证,这些工作对实施空间机器人遥操作任务具有理论和工程参考意义。