随着航天器、飞机、船舶、雷达等大型复杂产品向着智能化、精密化和光机电一体化的方向发展,产品零件结构越来越复杂。为了提升生产效率及产品竞争力,并迎合制造产业的全球化和网络化,产品的虚拟制造技术就显得日益重要。虚拟制造以计算机仿真技术和三维建模技术为支持,利用产品的虚拟模型,在产品的设计环节对产品进行全生命周期仿真,对产品的整体性能、可制造性进行评价,从而提高预测和决策能力,使产品的各方面性能达到均衡优化。装配作为产品制造的重要一环,而虚拟装配是在设计阶段对产品进行预先装配,来验证装配工艺是否准确。在此背景下,通过对相关关键技术的研究,本文开发了面向复杂产品的虚拟装配规划系统,取得了较好的效果。论文的主要研究内容和成果如下:（1）建立了装配规划系统的体系结构和功能模型。介绍了系统的工作流程和数据流向,介绍了系统的整体功能模块及其相互之间的关系,对系统的关键技术进行了研究。（2）建立了复杂产品装配设计的装配信息模型。提出优先联接矩阵并表达其计算方法。提出约束集和配合方向集及分类表示规则,提出并表达了装配层次模型。给出了基础件的求解算法。建立了装配信息模型的表达管理机制,对装配序列及路径规划中所使用到的几何、约束和工艺等信息进行组织表达,从而达到有效的管理。（3）研究了装配路径规划技术。建立了装配路径生成的相关规则。提出了基于轴对齐包围盒的粗略干涉检测和基于精确干涉检测相结合的检测形式,提出了装配空间和搜索步长的求解方法,提出干涉集的概念,并利用零件最大包围盒及轴对齐包围盒相结合的方式求解装配干涉集。提出了基于实时干涉检查和配合方向集推理装配路径的具体方法,验证装配序列可行性。并根据可行并行序列生成装配动画。（4）基于并行蚁群算法和相似重构规则求解装配同步并行序列。建立装配序列求解的有效评价体系,综合考虑了装配操作、工艺可行性、装配效率、装配环境等情况对装配序列优选的影响,并以此建立并表示了并行蚁群算法的目标函数和适应度函数。提出了基于并行蚁群算法求解装配序列的具体策略,并利用并行蚁群算法求解装配多序列。研究了生成装配同步序列的相似重构技术,建立了面向重构计算生成同步序列的装配序列表达方法,提出了基于斯皮尔曼规则比较装配序列相似性的计算方法。提出了基于线性序列重构生成非线性同步并行序列的规则和方法流程。在上述研究的基础上,利用编程工具MFC和CREO二次开发工具Pro/TOOLKIT开发了一套基于三维模型的装配序列及路径规划原型系统,并通过实例模型对系统中提及的机制和关键技术进行验证,并通过对比分析了本文基于并行蚁群算法生成装配序列的实用性和高效性。