近年来,微机电系统(MEMS)得到了迅速发展,并由此出现了在微尺度上集成机械和电子系统的微系统,如微型减速器、微传感器、微驱动器以及其它光电子器件等.尽管现代的加工工艺可以把零部件加工的很小,但是要完成MEMS的最终制作,仍需零部件的组装.迫切需要操作精微,可自主完成微细作业的微装配机器人系统.因此,微装配关键技术的研究具有重要的意义.该文结合国家"863"课题"MEMS装配关键技术及设备",在分析了国内外微装配机器人及其相关技术的国内外现状的基础上,以微齿轮减速器装配为例,研究MEMS装配的关键技术.减速器共有六个齿轮组成,其模数为0.03,结构复杂而且尺寸微小,是典型的MEMS器件,具有一定的代表意义.针对齿轮的结构特点,研制了由压电元件驱动的微夹持器.夹持器采用柔性铰链二级放大机构,具有结构紧凑、张合量大、夹持力大等特点.同时,在夹持器的末端设计了精巧的圆弧结构,从而满足了各个齿轮夹持要求.通过贴应变片,对夹持力进行检测,实现了机构、检测、驱动一体化.由于齿轮尺寸小、结构复杂,因此,利用其装配过程的力信息对其位姿调整极为重要.该课题中采用六维微力传感器,通过对其精确标定,实现了力信息的采集.分析了齿轮装配过程的受力,建立装配过程的数学模型.根据该模型,利用模糊控制的方法实现了操作手的柔顺控制,建立了微装配机器人的力觉系统.从而能够及时的根据力信息判断其位置信息并做出调整,避免了装配过程中卡阻的产生.采用视觉和力觉相结合的装配策略,对齿轮进行装配,提高装配的准确率和速度.通过实验研究,实现了齿轮的装配,验证了力控制算法以及装配策略的有效性.该文的研究工作为微装配机器人研究提供了部分可以借鉴的理论和实践经验,有助于微装配机器人的发展和应用.