近年来随着MEMS技术，生物技术的高速发展，迫切要求能够完成微观精细作业的装置，微操作机器人因其具有广阔的应用前景而日益受到重视。因此本文在微操作研究中引入虚拟现实技术。 　　本课题的研究工作在国家863计划项目和国防基础科研项目的资助下，结合微操作技术的实际需要，进行了大量的调研和研究工作，在已有微操作机器人研究成果的基础上，引入虚拟现实技术，建立了一套基于网络的具有视觉反馈和力觉反馈功能的微操作虚拟环境系统，对微操作的操作过程进行预测仿真，并且监测、控制实际的微操作，使本研究所提出的虚拟环境成为宏观世界与微观世界的桥梁。该系统完成了直径0.2mm的微轴孔零件装配。 　　在本文中，首先研究了微操作虚拟现实系统的结构体系，阐述了其各个组成部分的功能。在此基础上，深入分析了微操作虚拟现实系统的开发原则，提出了微操作虚拟环境系统的各个组成模块，并且在基于PC平台的硬件结构上，运用VisualC++和CODE99软件开发平台，建立了微操作机器人的虚拟环境模型。 　　详细的讨论了面向微操作机器人的虚拟环境的人机交互技术，包括空间鼠标、并联主操作手和微操作虚拟环境及其为操作机器人本体的接口的设计，对并联主手的运动学和工作空间进行了分析，对于难以解决的并联主手的正解问题，给出了主操作手的位置正解数值解法和位置正解的遗传算法。 　　网络数据通信模块对于连接整个微操作虚拟现实系统的各个组成部分是非常关键的。本文研究了主从机器人通过TCP/IP协议的数据通信方法，利用基于客户端/服务器模式的socket网络数据通信，采用多线程编程技术，构建了网络数据通讯平台，实现虚拟环境与微操作系统的信息交互。 　　在虚拟现实系统中，虚拟物体和真实物体不但要在外形上相似，还要具有真实世界中的物理特性。为了防止虚拟物体之间的互相碰撞，本文在分析了当前流行的各种碰撞检测算法之后，运用FDH包围盒算法建立了虚拟环境下的图形碰撞检测模型。 　　以微小轴孔零件装配为目标，在校园局域网的基础上设计了基于虚拟环境的遥微操作实验平台，并且设计了微小轴孔零件的装配策略，完成了直径为0.2mm的微小轴孔装配任务。 　　本文的研究工作为微操作虚拟现实技术的研究提供了可以借鉴的理论和实践经验，有助于推动微操作，特别是微装配技术的发展。