随着精密制造技术的不断发展,大量微机电产品不断向体积微型化、功能集成化的方向发展,并且微机电产品的零件尺寸范围大至十几个毫米,而小却只有几百个微米。根据实际情况的需要,微机电产品已经逐渐渗透到各个领域,比如:航空航天、生物药学、汽车行业、环境监测等等。目前,国内外大多数微机电产品仍然依靠人工的方式去实现装配任务,因此就需要操作更加熟练的工人在显微镜下完成其装配。这种人工操作不仅劳动强度极大,而且产品装配的一致性和稳定性都难以得到保证。面向实际的工业装配应用,针对平板类微型零件在手工装配中存在的问题,设计了基于机器视觉的真空吸附式微小零件的装配系统,在很大的程度上提高了产品装配的适用性和集成性。装配系统采用模块化设计,由视觉识别定位模块、夹持作业模块、零件姿态调整模块、人机交互控制模块组成。本文以亚毫米级微装配系统为研究对象,应用显微视觉伺服的控制技术手段,研究了立体显微视觉的结构特征以及在微系统装配环境下目标零件的识别与定位。在装配的垂直方向上采用限位开关的硬性控制与微力反馈控制模式,实现垂直方向上的装配力的实时检测和垂直方向上的自动停止。机器视觉系统的标定是整个微装配系统实现自动装配的基础,本文提出了一种合理的视觉系统标定算法,建立了摄像机和装配系统的硬件模型。经过相机的标定,实现了微装配系统坐标系之间的相互转换,再通过对镜头畸变的校正,得到了较为满意的测量精度及三维重建效果。通过装配实验表明,本文提出的装配控制系统的流程与策略能够实现微小零件的自动装配,并且能够满足零件的装配精度要求,产品的一致性也得到了提高。