战斗部是导弹毁伤目标或完成即定战斗任务的重要组成部分,通常由壳体、填充物和传爆系列等组成,它们可以通过有效的装配手段保证精度,满足质量要求。填充物具有易燃易爆特性,装配过程具有极大的危险性。传统战斗部的装配是由人工来完成的,不仅效率低下而且质量也不能得到保证,更重要的是面对着易燃易爆的弹药对人身安全带来了巨大的威胁。现有战斗部生产工艺很难兼容多种型号产品在同一区域生产,对我国军事需求的快速响应能力差。因此需要构建一套战斗部自动装药装置,并满足战斗部装配的平稳性、可靠性、高精度和兼容多种型号产品的要求。本文的主要研究内容包括:(1)总结了弹药生产技术的国内外研究现状,提出了战斗部智能装配系统并对其进行构建,同时对智能装配系统的各个组成部分进行概述。主要对战斗部自动装药装置的执行机构和柔性工装的结构组成及其工作原理进行详细设计,其中战斗部自动装药装置是战斗部智能装配系统中的一个重要组成部分,主要完成大口径战斗部的装配。(2)以战斗部装药机器人的Y向横梁为研究对象,ANSYS Workbench有限元分析软件为工具,利用多目标优化算法对横梁截面进行参数优化设计,采用变密度法对横梁加强筋进行拓扑优化设计,确保其结构满足刚度要求的同时质量最小。(3)对重要部件进行动态特性分析,得到药块装填机器人的固有振动特性以及工作状态下的结构变形与振动偏移情况。提出一种刚体和柔性体相互耦合的多体系统动力学建模方法,应用Ansys和Adams软件对其联合仿真。并采用刚柔耦合的药块装填机器人模拟装药过程的运动学和动力学性能。(4)提出了一种针对战斗部装药的视觉定位方案,创造性的建立了“两角点法”双目视觉检测的误差数学模型,并分析了该定位系统的结构参数对测量精度的影响。采用MATLAB软件对其进行仿真分析,得到最优的结构参数取值范围,并建立实验平台对理论分析的结果进行了实验验证。