自动化智能化是现阶段工业生产及装配领域的两大发展趋势,考虑到目前空空导弹固体火箭发动机仍沿用传统的人工组装来完成装配的现状,本文提出在单目视觉基础上,由工业机器人自动完成装配的思想。其中,作为固体火箭发动机整体组装流程中的一个环节,薄壁大顶盖推装入壳体这一装配工序的自动化实现即为本文重点研究及探讨的内容。首先,根据薄壁大顶盖卡槽件装配的工艺流程,对采用机器人装配面临的加持稳定性、推装径向对准一致性、腻子涂抹的机械臂末端轨迹跟踪控制以及腻子漏涂的检测等重难点进行了分析,制定了针对重难点问题的解决方案,给出了装配系统的整体架构。其次,对于选定的六自由度机械臂系统进行了动力学和运动学建模,仿真结果证实了模型建立的准确性。同时为方便后续仿真实验建立了六维力传感器的模型。然后,对腻子涂抹及均匀性检测这一工序进行了流程分析。提出了基于分解速度的关节力矩控制环、位置控制环以及力控制环三环力/位置混合控制策略,仿真实现了机械臂末端的圆轨迹跟踪控制。研究了基于单目视觉的腻子涂抹均匀性检测技术,对单目视觉采集的图像依次进行扩散滤波、Kuwahara滤波、Jerman滤波以及双阈值分割处理,仿真得到了腻子涂抹后中断裂痕部分与正常涂抹部分的分割图。最后对薄壁大顶盖的推装工序进行了流程分析。提出了基于单目视觉的壳体轴心定位方法,先是利用基于视觉背景提取方法的动态场景目标识别技术进行壳体圆截面粗定位,而后采用径向误差约束条件预处理的最小二乘法对壳体轴心进行精定位,仿真得到了的满足机械臂系统要求的壳体轴心定位精度。在对薄壁大顶盖推装操作的控制中,提出了基于速度环的力/位置混合控制策略,并详细分析了其中力闭环的稳定性能,仿真验证了控制算法的可靠性。