虚拟装配可在研发起始阶段找出未来生产装配中可能存在的诸多问题,如装配过程的装配工人的数据采集,零件可装配性的评估和验证,以及将操作过程中出现的干涉等产品问题回传至研发部门,从而对产品进行必要的改进。在装配过程中的人因评价大多采用人为检测,易造成操作人员故意拖延操作时间导致数据失真等严重问题,因此探究基于虚拟现实技术的装配及人因评价,有着重要的理论意义和现实价值。本文在综合国内外虚拟装配、行为识别和人因工效学评价研究进展的基础上,采用普通二级减速器作为设计对象,将Unity3D作为环境开发的平台,选择KinectV2和Leap Motion作为交互设备,根据装配需求对本文研究框架进行分析,完成二级减速器装配场景的初步设计,最后构建KinectV2、Leap Motion和Unity3D的数据传输环境,利用对应接口完成数据流交换,并通过实验验证交互可靠性。基于Unity3D的碰撞检测、KinectV2的骨骼和Leap Motion的手部骨骼完成基本的零件抓取、移动、放置和装配功能,研制了基本的UI交互界面,完成了虚拟装配交互设计。利用传感器捕捉的人体骨骼坐标点,设计一种距离-角度-范围识别方法,利用距离(Distance)、角度(Angle)和范围(Range)等限制条件对操作者的上肢动作、下肢动作和快速上肢评价(RULA)进行识别,通过实际操作检验方法的人因评估方法可行性,再嵌入虚拟装配环境中进行测试,结果表明场景满足预期要求。研究结果为该领域未来制造中的人因问题拓展性研究提供一种可行思路。