随着人类活动领域的不断扩展以及危险作业需求的快速增长,用于未知环境和危险区域的搜救机器人引起了广泛关注。因此,如何实现危险区域搜救机器人快速准确地完成作业以及搜救机器人与操作人员之间自然友好交流等技术,成为机器人研究领域的热点问题。在搜救机器人关键技术研究中,作为机器人适应性和高效性的先决条件,对机器人模型建立、控制技术、人机交互技术的研究尤为重要。因此,本文将对搜救机器人的运动学与动力学模型、运动与作业控制、人机交互技术展开相关理论和技术研究,在此基础上进行搜救机器人控制系统及人机交互系统的设计,并通过实验进行验证分析,提高搜救器人的实用性。针对搜救机器人移动机械臂结构形式,本文在机器人建模过程中将机器人分为履带移动平台和机械手两部分进行研究。首先运用D-H矩阵方法,建立了移动平台的运动学模型,并基于行进履带与接触地面之间的摩擦力,建立了移动平台的滑动操纵动力学模型,为履带移动平台的路径规划及动力校核提供了良好的模型基础。然后基于实际作业需求对机械手进行相应的简化,建立了移动机械手的运动学模型,并针对移动平台与机械手的耦合作用,利用拉格朗日方程法,建立了移动机械手的动力学模型。控制系统,作为危险区域搜救机器人研究中的关键技术,决定了搜救机器人的环境适应性能及其搜救作业效率。因此,本文对搜救机器人的控制体系结构进行了研究分析。然后针对搜救机器人的实际作业需求,基于模块化和可重构的设计思想,设计实现了基于CAN总线的分布式控制系统。并对分布式控制系统中各功能模块进行了详细地方案设计。在复杂的作业环境中,友好的人机交互系统是提高搜救机器人智能化水平及实用性能最有效的方式。因此,本文融合分层递阶式和反应式的交互控制体系,建立了一种混合式人机交互系统；同时制定了相应的介入准则,将操作人员的分析决策智能与机器人的自主能力相融合。然后针对现场搜救作业中的遥操作需求,设计了一种更加自然友好的人机交互接口,以实现搜救机器人方便高效的远程控制。本课题对危险区域搜救机器人共性的关键技术进行了研究和实现,并针对相关的技术研究和实施方案进行了相关的测试及现场实验验证。结果表明本文所研究的成果可以推动探测搜救机器人、消防机器人、排爆机器人等危险环境作业机器人的实用化。