小批量或者单件生产的复杂桁架类产品,装配时一般以手工装配和修调为主,这就需要在零件加工完成后,通过不断地试装配、修整和再装配等过程循环,直至达到装配要求。整个装配周期较长,装配效率低下,严重地影响了产品研发和装配速度。针对该问题,本文研究了从对实际加工制造出来的实物模型检测得到的点云数据到可用于装配仿真及精度预测的虚拟装配混合模型的构建方法和流程,将实物模型的试装转换为高度拟实化的虚拟模型的试装,实现试装过程虚拟化,在实际装配之前提前预知装配精度和修配量,及时指导装配工人现场修配和装调,大大提高装配效率。第一章综述了由点云模型到虚拟装配混合模型转换过程中涉及的关键技术与国内外研究现状,讨论了这些技术目前存在的问题,给出了课题来源、研究内容,并介绍了本文组织结构。第二章提出了基于局部反求的装配特征面构建方法。以某典型桁架结构为研究对象,分析了其装配特征面的组成,基于设计模型构建了分块引导模板库来实现点云模型装配特征面区域的快速自动分割,并利用局部反求方法实现装配特征面的构建。第三章研究了基于测量点云数据的几何精度信息提取方法。对于尺寸精度信息,提出了基于方向包围盒的方法进行尺寸值的一次性快速提取,通过与理想值的比较得到尺寸误差值。对于形位精度信息,根据最小区域法建立了相应的优化求解数学模型,提出了基于改进遗传算法进行计算的方法,能够快速得到符合定义的精确值。第四章研究了集成装配特征的虚拟装配混合模型的构建技术及其应用。为解决普通面片模型无法直接装配和理想几何模型无法反映零件实际几何加工形貌这两方面的难题,提出了将真实代表实物表面几何属性的点云面片化模型与包含装配特征元素、几何精度和装配约束等信息的装配特征关联起来,构建层次化结构的虚拟装配混合模型,采用基于装配约束与位姿变换的混合模型装配定位方法,并给出了基于混合模型的桁架结构装配仿真实例。第五章介绍了基于CAA二次开发技术和MATLAB算法工具箱在CATIA设计平台上进行的原型系统开发,包括系统的总体设计、系统用户界面和系统功能模块等。第六章总结了本文的研究成果,并对今后的研究工作进行了展望。