人和机器人的协同作业是开展空间桁架在轨装配研究的重要发展方向。本文以航天预研项目为依托,针对大型空间直立桁架单元装配问题,提出了一种基于能力的直立桁架单元人机装配任务分配方法并进行地面试验,本文主要研究内容如下:通过对空间直立桁架单元装配任务特征进行分析,将其层次化拆分为在单元层上的桁架单元重复装配和在杆件层上的不同单根杆件重复装配。利用动素分析法对单根杆件的装配流程进行定性定量的分析,确定各动素相应的动作属性。基于层次任务分析模型建立空间直立桁架单元装配任务模型。通过分析空间环境下的人机能力特点,确定了空间直立桁架装配场景中人机装配作业的能力约束。建立以空间直立桁架单元装配任务模型和人机能力约束为输入和任务分配方案为输出的人机装配任务分配体系。根据桁架单元人机装配任务分配流程实现桁架单元人机装配任务分配。基于空间直立桁架装配场景在V-REP中搭建桁架单元人机协同装配仿真场景,通过任务仿真确定各根杆件的运动轨迹和装配方向并对桁架单元人机装配任务分配方案进行细化。利用方法时间测量和机器人时间和运动进行时间分析并确定最终装配方案。设计并实现桁架单元装配过程控制系统,通过地面试验平台,开展桁架单元人机协同装配地面试验,验证桁架单元人机装配任务分配方案和系统的可行性。