基于美国哈里博顿石油公司的固井液态添加剂自动分配系统,通过“消化、吸收再创新”,应用虚拟增强现实技术进行设备国产化研制,需要研究虚拟装配关键技术。而碰撞干涉检验方法、装配工艺规划优化和可拆装性评价是近年来虚拟装配关键技术的国内外研究热点。一般用不同的方法对柔性和刚性物件的虚拟装配进行干涉检验,刚体碰撞检测多采用层次包围盒方法,变形体的碰撞检测主要是寻找提高检测速度和检测质量的方法。但由于采样技术的问题,对变形体的干涉检验一直存在检验精度低和准确性差的难题。基于自然界鸟类觅食仿生原理启迪的粒子群算法属智能演化计算技术,所以该算法具有较快的收敛性,若与神经网络优化技术相结合会具有广泛的实用性。因此,将粒子群算法应用于虚拟装配碰撞检测,能够较好地解决精度底和准确性差的问题。首先,根据虚拟环境中变形体自身的特性,将生物觅食的粒子群智能算法引入虚拟装配的碰撞干涉检验中,研究建立了小生境粒子群算法的随机碰撞检测方法,提出了虚拟装配的小生境粒子群智能算法流程和步骤,进行相关技术研究和编制软件,以深入研究动态多目标环境中的最优化技术。并通过若干物理部件的采样,验证了该算法具有技术可行性。实验证明该算法能够快速有效地实现对变形体之间的碰撞检测。其次,建立了基于模糊神经网络的评价模型。基于模糊神经网络技术可以学习和自适应不确定的系统能够同时处理定量和定性问题的特性,为提高虚拟装配干涉检验的快速时效性,将该技术引入虚拟装配碰撞干涉检验,建立模糊神经网络的学习算法,对设备零部件进行可装配性评价。研究通过建立基于模糊神经网络的评价模型,将产品设计分为零件设计、产品结构设计和产品装配顺序设计。在对单个零件进行可装配性评价时,将影响可装配性的因素分为零件装配特征的对称性、零件的尺寸、零件易于定位的形状特征个数、零件易于识别的形状特征个数和零件易于抓取的形状特征个数。对产品结构进行可装配性评价时,确定产品的装配冗余零件的数量、标准件的数量、结构紧密程度、装配关系的数量和装配基准件5个因素。对装配顺序进行可装配性评价时,将影响装配顺序可装配性的因素分为总的操作数、非装配操作数、装配工具的更换次数、平行的装配任务的数量、基础件的重新定向次数和装配方法,然后将这些因素量化作为评价模型的输入。文中分别对零件设计、产品结构设计和产品装配顺序设计举例进行论证和分析。再次,通过海洋石油完井工程的液态添加剂自动化分配系统LADS数字化设备的研制,实现了虚拟装配的可视化,研究了虚拟交互环境中物与物的碰撞及其检测方法,探究了虚拟装配实现及装配信息获取方法。并通过上述零部件交互过程中的碰撞检验,验证干涉检验方法的可靠性。最后,在虚拟装配三维建模技术研究的基础上,对海洋石油固井液态添加剂自动化分配系统LADS设备关键部件——单螺杆泵进行数值模拟优化研究,建立小生境粒子群算法并且编制软件进行虚拟装配碰撞检测,并基于模糊神经网络数学模型进行可装配性评价。通过LADS数字设备进行虚拟装配可视化验证技术可行性。综上所述,本论文科研创新和研究特色如下:（1）创新点一是研究建立了虚拟装配中碰撞检验的小生境粒子群算法PSO,应用该算法编制随机碰撞检验程序:引入生物鸟觅食的粒子群算法,与虚拟装配中的碰撞检验技术相融合,研究建立小生境粒子群算法PSO并且编制软件,来解决柔性变形材料的碰撞检测是本论文的创新点。（2）创新点二是基于模糊神经网络技术研究建立虚拟装配可拆装性评价方法并且编制软件:为了解决虚拟装配中结构装配、顺序装配技术,基于模糊神经网络技术,研究建立了虚拟可装配评价方法并且编制软件属论文的创新之处,通过在LADS数字设备进行装配实验,验证了技术可行性。（3）研制LADS数字设备并且申报国家发明专利属论文的创新三。（4）数值模拟结构优化研究LADS数字设备中的关键部件——单螺杆泵,改进为内凸定子螺杆泵属本论文的研究特色。