本文主要对基于力反馈的虚拟装配导航技术,以及基于单点力反馈的虚拟装配阻力建模进行研究。此外,通过二次开发技术,以CAD插件的形式开发基于单点力反馈的虚拟装配系统,并分析了系统关键技术的实现方法。论文的主要工作如下:(1)根据实际装配过程的特点和作用,将装配操作过程细分为抓取、自由运动、装配准备和装配进行四个阶段。在此基础上,对装配准备和装配进行两个阶段的装配导航方法进行了研究,详细讨论了装配准备阶段的相关判定条件和反馈力计算方法,在装配进行阶段,对基于增量驱动的装配约束运动导航方法进行改进,扩大了基于增量驱动的约束运动导航方法的适用范围;(2)结合实际装配中物理约束与虚拟装配的特点,讨论装配进行阶段的偏移阻力和进行阻力,建立了基于单点力反馈的机械产品虚拟装配阻力模型。特别是,分别在间隙配合、过盈配合以及过渡配合三大类机械零件配合的情况下,讨论配合参数对虚拟装配进行阻力的影响,系统建立了三大配合下的虚拟装配阻力模型;(3)分析了基于力反馈虚拟装配系统的特点和基本原理,通过多线程方法解决了力觉渲染和视觉渲染同步化问题。设计并实现了集成于CAD系统的虚拟装配系统框架和操作流程。此外,分析了力反馈器工作空间与CAD环境空间的匹配、代理模型的构建、运动仿真和力觉渲染功能的实现方法;(4)以齿轮泵的装配为例,采用启发式的评价方法验证了基于单点力反馈的虚拟装配系统的可行性;在虚拟环境和现实环境中,分别设计了轴与套筒的装配案例,通过对比,验证了本文构建的虚拟装配阻力模型的优劣。