核聚变试验无论在能源安全层面还是在国防安全层面都有着重要的意义,微靶零件作为激光约束核聚变物理试验中的关键部件,它的装配精度直接影响着核聚变点火实验的成败。微靶零件通常由多个微小零件精密组装而成,这些微小零件往往有着跨尺度、不规则、易变形的特点,并且对于装配精度也有着较高的要求。传统的微靶装配依赖专业技术人员手工装配,装配效率和成功率较低,无法满足不断发展的微靶试验的研究。因此针对微靶零件装配方法的研究对于微靶试验具有重要意义。本文涉及的实验室聚变研究领域的微靶器件主要是惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion,ICF）关键零件,此类零件形状不规则且在装配时的工作空间狭小,由于景深小、视野小和图像遮挡等原因,使得显微视觉实时获取零件装配状态变得困难。为了保证ICF关键零件的高效高精度装配需求,需要通过微力感知实现对狭小复杂装配环境中的零件装配状态的获取。本文在分析国内外微力感知方法和精密装配研究现状的基础上,针对ICF关键零件的基本特性以及对其装配工艺的分析,设计了一种具有显微视觉和微力感知的柔性微装配系统,并进行了相关实验研究。本文的主要研究内容包括以下几点:（1）完成了柔性微装配系统硬件部分的设计。根据ICF关键零件的装配要求确定了微装配系统的硬件总体构成,并设计了微装配平台的主体结构,针对靶丸高精度检测指标设计并制备了复合量程微力传感器。（2）完成了柔性微装配系统控制部分的设计。基于微装配系统硬件部分设计确定了控制系统的总体构成,分析了微装配平台的运动学模型并对其进行运动学分析和工作空间计算,根据微装配系统设计了上位机操作软件,完成了微装配系统伺服控制算法的设计。（3）建立了微装配对象及其操作器的力学模型,并分析了装配受力接触状态;在力学分析的基础上,结合微装配系统设计了 ICF零件的装配策略,包含套筒组件-金腔装配的装配策略和半腔组件-诊断环-靶丸的装配策略,通过不同视角的状态简图详细阐述了装配的视觉引导以及力控制的具体流程,为后文微装配实验的进行提供了良好的策略支持。（4）开展了微装配系统的实验研究。完成了对柔性支承平台的标定和性能测试,制定了复合量程微力传感器的分辨率测试实验,并对传感器进行了标定,最后基于微力感知开展了 ICF零件的装配验证实验,最终实验结果验证了微装配系统的有效性和装配控制策略的可行性。实验结果显示,针对靶丸可以实现几十微牛至几毫牛的力检测范围,针对套筒组件-金腔以及半腔组件-诊断环可以实现毫牛级力检测精度,能够满足零件的装配需求。