虚拟装配是虚拟制造技术的重要组成部分，利用虚拟装配技术，对设计的零件模型提前进行干涉检查，可以免去物理原型的使用。在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配工艺，使设计出的产品满足装配要求，并尽可能降低装配成本和产品总成本，减少设计研发所需的时间。将增强现实技术引入到虚拟装配系统中，以现实生活中的工作环境作为虚拟装配的场景，不仅可以大大增强虚拟装配的沉浸感，增强用户对装配场景信息的感知能力；而且还省去了人工创建虚拟装配环境模型的麻烦，减少了需要消耗的计算机内存和CPU，使得虚拟装配的场景在普通的PC机上就能实现渲染。因此，本课题的研究目的是在普通的PC机上利用鼠标键盘等输入设备开发一个基于增强现实环境下的虚拟装配系统。研究分析了增强现实技术的工作原理、运行流程以及相关关键技术，包括视频采集、标识物的识别、跟踪注册技术、增强现实多个坐标系之间的变换，以及目前常用的几种显示技术和人机交互技术。针对目前大多数AR软件都采用Win32控制台应用程，无法合理的安排交互操作功能，提出了将场景管理软件OSG和增强现实软件osgART融入MFC应用程序框架的方法。在此基础上，开发了系统的人机交互界面，研究设计了虚拟装配系统常用的交互模块，包括模型导入模块、拾取模块、操作模块和删除模块等。根据国标对虚拟装配技术的要求研究分析了虚拟装配的相关定义和内容，包括虚拟装配的建模、顺序规划和路径规划等，并提出了本课题所用的顺序和路径规划方法。然后通过提取组成零件模型表面的各个多边形面片的顶点坐标和法向量，利用OSG提供的线段类交集测试在运动零件模型的前表面建立一个局部碰撞检测网格。根据装配过程中约束零件自由度的需要，重点研究了相应的碰撞响应。最后对设计的虚拟装配系统进行了测试，通过将三元转子泵的各个零件模型在该装配系统中的组装，演示了装配平台的操作流程，验证了提出的设计方案的合理性和可行性，取得了较好的效果。