机器人柔顺装配是智能制造领域的关键技术之一。具有柔顺性能力的机器人,可以取代人力在自动化生产线上进行接触式操作。轴孔装配是较为常见的生产装配任务,对系统的柔顺性和零件的定位要求较高。本文以机器人轴孔装配系统作为应用背景,研究基于柔性铰链的被动柔顺装置的结构设计和优化。柔顺装置由动平台、静平台、柔性铰链组成,铰链以3-RRR并联形式连接动静平台。系统在水平方向具有一定的柔度,在垂直方向具有较高的刚度。在轴孔零件接触后,通过铰链机构的变形,带动动平台位姿变化,从而调整机器人所夹持零件的位置,完成装配。文章主要工作有以下几点:在第一章中,简述了柔顺性装配的研究现状及发展趋势。在第二章中,首先分析了完成轴孔装配的必要条件,给出了装配的几何约束关系以及装配力/力矩需要遵循的关系,基于该关系综合装配力分析,得出了了柔性机构的各刚度要求以及运动范围等设计目标;在第三章中,设计了基于柔性铰链的柔性机构,通过简化建模计算了机构的刚度表达式,将机构的刚度表达式简化为含柔性铰链的刚度的表达式;结合第二章的分析结果,完成了柔性机构的尺寸设计优化;同时初步设计了用于轴孔装配的基于平行四连杆机构的夹持机构,并对设计参数进行了几何学优化。第四章中,根据设计结果,对机构进行了有限元分析仿真,将结果与模型计算结果进行了对比,验证了计算模型的可靠性和机构的可装配性;加工实物进行了轴孔装配实验进行验证,实验结果表明所设计的被动柔顺装配系统在轴孔中心距1.2mm下可实现装配,能满足机器人轴孔装配的要求。