装配是产品生产流程中非常重要的一个环节,装配质量的好坏往往直接决定了最终产品质量的优劣。目前在工业生产中,大部分的装配工作仍需要工人采用手工装配的方式来完成,但是手工装配存在工作强度大、工作效率低、出错率高和费用高昂等缺点。针对手工装配这些问题,制造业对于利用机器人代替人工完成装配任务有着越来越迫切的需求。相对于手工装配,机器人装配不仅能够提高装配效率,其应用范围也更加广泛,可以应用在高温、辐射和真空等环境中。当前,在机器人装配领域的研究中,研究对象大多是圆柱孔类零件和方形轴孔类零件的装配,而在实际生产过程中,圆—长方形复合孔类零件的应用也十分广泛,目前国内外对这一类复杂零件装配的研究还非常少。本文针对间隙配合的圆—长方形复合孔类零件,提出一种新的装配方法,结合柔顺控制策略,对此类复杂零件的装配展开研究。圆—长方形复合孔类零件的种类繁多,为了保证本文的研究具有一般性和普适性,从常见的圆—长方形复合孔类零件中提取了一种基本形式作为研究对象,分析了其几何特点,并在此基础上确定了装配用模块化机械臂的构型及组合设计方案。针对圆—长方形复合孔类零件的装配特点,对装配过程中轴和孔可能产生的接触状态进行了归纳和分类,提出了针对复合孔类零件的通用型接触力分析方法,并推导了圆—长方形复合孔类零件力学方程的通用表达式。在分析接触受力情况的基础上,提出了基于六维力传感器力信息和复合孔类零件接触状态判别条件的装配方法,根据接触状态的识别计算的结果生成相应的位姿调整运动,保证装配的顺利进行。本文将圆—长方形复合孔类零件的装配过程划分为接近、搜孔和插入三个阶段。在接近阶段,采用在动力学前馈的基础上加入PD反馈的动态控制策略,保证机械臂可以控制轴件按指定轨迹快速接近孔件;在搜孔阶段,采用了基于力传感器反馈信息的搜孔策略,机械臂控制轴件与孔件发生试探性接触,利用反馈力信息计算轴孔的相对位姿关系,按顺序依次调整沿x轴的位置误差、沿y轴的位置误差和绕z轴的角度误差;在插入阶段,提出了根据力传感器反馈的力信息识别接触状态,进而生成位姿调整方案以完成装配任务的装配策略。整个装配过程采用力/位控制实现位置和接触力的动态平衡,避免因接触力过大而导致装配失败。最后对本文提出的装配方法进行了仿真验证,在ADAMS中建立了虚拟的装配环境,并根据本文提出的装配方法在MATLAB/Simulink中搭建了装配控制器进行联合仿真。仿真中实现了装配间隙为0.03mm的圆—长方形复合孔类零件的装配。仿真结果表明,本文提出的装配方法能够实现复合孔类零件的机器人装配任务。