在人类探月活动过程中,考虑到月面环境的复杂未知,机器人作为月面作业中良好的任务执行工具,在月面活动的各个阶段都有较强的需求。目前,对月面机器人在月面的作业支持,主要依赖地面或舱内操作人员基于月面遥操作系统进行远程控制。月面遥操作作业中,为保障作业安全性与可靠性,构建与真实条件一致的月面遥操作仿真场景是其关键。本文结合具体月面遥操作场景,面向月面机器人移动作业,基于重建的月面三维地形对于月球车地形通过性评价及路径规划展开研究;面向月面机器人原位作业,结合仿真场景增强信息辅助对虚拟夹具的力觉引导维修作业展开研究。首先,本文基于月面模拟地形原始数据,结合地形特点对数据进行组合滤波,基于改进的随机采样一致性算法进行地形基准面拟合,对剔除基准面数据的点云进行聚类划分,从而完成地形特征的分类提取,最后对基准面及地形特征数据进行轮廓提取,并输出障碍物增强显示下的月面三维重建地形。其次,以实验室月球车原理样机为研究对象,进行运动学分析,确定仿真场景下月球车运动学模型。结合月面地形特征,给出月球车地形通过性评价及地形通行代价函数,依据所得月面三维重建地形生成安全通行栅格地图,然后基于改进蚁群算法完成栅格地图上月球车移动路径搜索。再次,基于月面三维重建地形及机器人运动学模型在Unity3D中构建月面遥操作仿真环境。面向月球车-机械臂维护检修作业,对作业过程中场景增强信息进行分类梳理,以实验室六自由度机械臂为研究对象,构建面向机械臂精细化维修作业的虚拟夹具模型,并基于阻抗控制原理实现虚拟夹具增益下的力反馈维修作业。最后,基于所建立仿真环境及以上技术基础搭建月面机器人遥操作平台,完成配套硬件控制台的设计,并结合具体任务需求对所搭建平台进行地面有效性验证。