随着Internet技术和虚拟现实技术的飞速发展,分布式虚拟环境应运而生,并被广泛应用在教育、工程、商业和娱乐等多个领域。把分布式虚拟环境引入遥操作系统,给遥操作技术带来了新的前进方向和发展动力。与传统的遥操作系统相比,它能够有效地弥补仅依靠视频图像作为主要反馈信息的不足,同时允许分布在不同地理位置的多个操作者协同操作,共享昂贵的设备资源,在空间作业、深海探测、远程医疗等领域显示出巨大的应用潜力。首先分析了基于Internet的多操作者多机器人遥操作系统组成、控制模式和信息传递等特征,分析不同分布式虚拟环境结构特征及优缺点,在此基础上提出了应用于多操作者多机器人遥操作系统的分布式虚拟环境的体系结构。根据多机器人遥操作系统特点及功能需求,构建了分布式虚拟环境平台分层构架。基于Java/Java3D开发了分布式虚拟环境软件平台,结合遥操作系统特点设计了用户交互、控制中介、算法实现和虚拟环境组成的分层软件结构,采用接口驱动控制模式实现虚拟环境驱动,使用胖客户端/服务器模式和RMI通讯技术实现分布式网络信息传输。针对遥操作系统分布式虚拟环境一致性问题,首先分析了分布式虚拟环境一致性相关的重要概念以及遥操作系统环境更新一致性问题;根据系统延时的模型,实现了本地滞后的一致性控制方法,研究该方法对系统性能影响,研究了遥操作系统环境更新模式;最后基于分布式虚拟环境平台进行了一致性控制的相关实验测试和分析。针对遥操作系统操作效率和安全性的问题,结合虚拟环境虚物实化、实物虚化的特点,设计了多机器人遥操作系统虚拟向导。引入了虚拟向导统一描述,结合人机交互方式划分了虚拟向导体系结构。给出向导激活判断条件,建立了基于弹簧力、斥力场模型的虚拟向导力转化模型,在虚拟环境内实现视觉与力觉感知融合的机器人操作虚拟向导,以及状态指示、路径控制、虚拟检测的机器人移动虚拟向导。