产品装配设计和装配规划是产品研发过程中两个重要的阶段。合理且优化的装配工艺规划可以显著地减少产品研发的生命周期,提高装配质量,降低装配成本。随着科技的进步,越来越多的现代化机电产品,如航天、航空、汽车、机电制造业等产品,除了包含刚性零件以外,还包含了众多不同类型的细长柔性零件(SFP),例如,电缆,软管、绑绳等。针对这类刚柔混合产品,现有的装配工艺规划方法很难规划出一个合理可行的装配工艺。如何解决刚柔混合产品的装配工艺规划难题,也已经成为机电行业、汽车行业,尤其是航天制造业亟需解决的问题之一。针对刚柔混合产品装配工艺规划现存的各种问题,本文主要从以下几个方面进行了研究：针对虚拟现实和增强现实对实时性的高要求,提出了一种计算成本低、视觉效果好的离散Cosserat模型对SFP物理建模。通过分析SFP的形状与物理特性,采用了Cosserat模型描述了SFP的构形；根据有限元思想,提出了SFP的离散质点模型,并根据牛顿运动定律和欧拉动力学定理推导出了SFP的动力学方程；基于能量原理,推导了离散模型中各离散力的求解方法和表达式；采用了一种半隐式迭代欧拉积分方法求解了SFP的动力学方程。针对刚柔混合装配场景中装配规划与仿真的应用需求,设计了一种基于BVHs的实时碰撞检测方案。考虑刚性零件与SFP几何模型存在的区别,采用了不同的方式构建和更新它们的BVHs。对于刚性零件,提出了基于参考分割面的快速BVHs构建方法；而对于SFP,实现了基于离散质点的BVHs构建方法。通过分析不同类型对象之间的接触特点,提出了一种基于SFP离散质点的接触处理机制来处理SFP与外界或自身的碰撞,以防止出现现实中不存在的相互穿透现象。为了降低产品装配序列规划的难度,提出了一种新颖的基于零件KAC的分层分级方法。通过分析产品中典型的装配约束类型,阐述了KAC的概念及实现方法；根据定义的共轴线KAC法则和共平而KAC法则,实现了一种新颖的分层分级算法,通过自动调整产品的初始装配关系而得到一个更适合装配规划的新的装配层次结构。通过这种层层等级划分的方法,不仅可以降低产品装配序列的规划难度,而且容易实现产品的协同装配工艺规划。针对虚拟装配场景中工具与零件之间的定位难题,提出了基于点-矢模型的装拆工具建模与定位方法。通过抽象工具的定位约束,定义了一种通用的装拆工具点-矢模型；基于工具的点-矢模型,提出了一种新颖的最佳匹配约束算法用于在虚拟装配环境中实时快速地计算出待装拆零件的定位特征,从而实现工具与零件之间的快速定位。在产品分层分级的基础上,提出了一种基于智能拆卸方法的装配工艺规划与验证方案用于规划刚柔混合产品的装配工艺。基于改进的蚁群算法实现了刚性零件初始装配序列的智能计算,为后续的交互式装配规划提供一个非常有用的参考；根据产品初始的装配序列,在虚拟环境中采用交互式拆卸方法规划刚性和柔性零件的装配工艺,同时可以规划装配所需的工装或工具信息。该方法既使用了蚁群算法的智能性,又可充分发挥人的知识和经验,从而生成优化且可行的装配工艺。为了给SFP的铺设和装配难题提供一种新的且实用的技术途径,本文提出了一种增强装配场景中SFP的实时交互操作方案。针对增强装配模型虚实混合的特点,研究并实现了增强装配模型的混合建模与统一管理；基于虚实注册技术和虚实叠加技术构建的可视化虚实融合装配场景,提出了一种新颖的基于操作面板的SFP实时交互操作算法。该方法允许用户在虚实融合环境下,实时地拖拽和设计虚拟SFP的位置与形状,从而实现虚拟物体与真实场景之间的桥梁。针对刚柔混合装配工艺规划现存的问题,综合运用本文所提出的方法构建了“全三维数字化装配工艺规划与验证”原型系统,并以某航天产品的零部件装配为主要研究对象,对本文所提出的方法进行了验证。