近年来,随着轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot-WMR)在许多领域起着越来越重要的作用(例如:星球探测、野外灾害救援等),吸引了许多学者对它进行各方面的研究。目前,对于WMR的研究多数是基于车轮纯滚动的理想假设进行的。然而,当WMR行驶在松软地形(比如星球表面)上时,轮地接触表面会产生滑转现象,这会对WMR的运动学模型和动力学模型带来干扰,导致对WMR的遥操作变得极为复杂。因此,有必要针对具有滑转干扰的WMR进行遥操作控制的研究。为了补偿操作者对从端WMR运动状态及环境的感知能力,本文基于开放式动力学引擎Vortex,在前期研究基础上进一步完善了前期所开发的WMR滑转率预测平台——ROSTDyn 1.1。针对WMR在任意工况下的任意运动,完善了轮地接触模型相关参数的解算算法,并引入阻尼项来缓冲法向震动来维持预测系统的稳定性;采用增加解算频率和降低图像刷新频率的策略来进一步提高预测速度和预测精度。预测速度测试结果表明ROSTDyn 1.1能够实现实时仿真;实验结果与预测结果的对比证明了其具有较好的保真度。为了消除由预测模型的局限性以及土壤参数波动导致的滑转率预测误差,本文提出了一个模型参数在线修正方法。通过数据辨识方法消除数据中的异步误差之后,针对最敏感参数,结合动力学预测误差推导了它们的修正模型;同时,为了消除预测模型的非线性,提出了有效系数的概念。采用ROSTDyn 1.1和WMR原理样机进行的仿真和实验验证了本文所提出参数在线修正方法能够快速地消除滑转率的预测误差。针对在松软地形下的WMR双向遥操作问题,本文首先建立了在车轮滑转下的WMR运动学模型;无源性理论分析表明当滑转率导数为负数时,WMR/地形环境端呈现出一定程度的有源性。本文提出了基于TDPC和SOP的补偿策略来补偿环境端的有源性,并采用Llewellyn准则来保证WMR双向遥操作系统的稳定性;同时,提出了三种稳定性设计方法来消除固定通信时延的影响。最后,采用搭建的WMR双向遥操作实验平台进行了实验验证,本文提出的方法能够有效地补偿环境端的有源性以及通信时延的干扰,并产生稳定的WMR双向遥操作系统,且具有较好的位置-速度跟踪性能和力透明性。针对具有转向运动和滑转的WMR双边遥操作问题,建立了受左右两侧车轮滑转影响的WMR运动学模型,基于无源性分析证明了WMR/地形环境端是潜在有源的。设计了具有二维运动的WMR双向遥操作系统,提出了新的环境端有源性补偿算法;采用无源性分析方法保证该系统的稳定性和力透明性。WMR遥操作实验证明本文提出的设计方法在WMR的前进线速度和转向角速度上都能够产生稳定的跟踪性能,且在这两个维度上都能较好的感知环境端力。在高危地形下,当WMR遥操作系统无法获取到足够反馈信息来保证操作性能时,本文基于WMR滑转率预测平台提出了一个新的WMR三向遥操作预测共享控制架构,预测端和从端WMR的线速度和主端机器人的位置通过共享控制策略相互跟踪。预测平台与从端机器人环境端的有源性则分别采用本文提出的SOP补偿策略进行补偿;通过保证该系统的无源性来保证WMR遥操作系统的稳定性;理论分析表明在此架构下,操作者感知到的反馈力大致为预测端与从端之和。通过实验验证了本文所提出的WMR三向遥操作能够产生稳定的控制系统,且明显地提高了操作者对从端环境以及其他信息的感知能力。本文的研究成果为具有滑转的WMR动力学预测及遥操作系统研究提供了研究基础及方案,为我国后续的星球车探测任务提供了参考。