航天产品由于其复杂性,离不开工人手工装配。因其内部结构复杂、紧凑,包含众多零部件,工人经常需要在狭小的空间内进行操作,由于周围零部件形成障碍,工人在徒手装配时需自行调整手臂姿态,寻找合适的装配操作方式,严重影响装配操作的效率和可行性。故本文在航天产品的装配工艺规划阶段,引入虚拟人模型进行狭小空间装配路径规划与寻优,模拟实际装配操作的过程,为工人的实际装配操作过程提供支持。本文从虚拟人手臂运动规划、动力学优化、工具操作空间匹配以及系统集成四个方面开展工作,主要研究成果如下:1)提出了狭小空间内的虚拟人手臂运动规划分段连接算法。基于高维分解和分段连接的思想,将七自由度的虚拟人手臂运动规划问题分解为基于bi-RRT的六自由度虚拟手路径规划和一个自由度的逆向运动学姿态求解问题,设计了求解算法并实现了运动姿态求解。2)提出了虚拟人手臂运动姿态的动力学优化方法。针对运动学仿真真实性不足的问题,建立了虚拟人手臂动力学模型,基于关节舒适度对虚拟人运动姿态进行了动力学优化,进一步优化虚拟人装配操作路径。3)提出了反映工具操作特性的静态工具和动态工具的最小操作空间模型,采用碰撞检测求解获得最小操作空间的尺寸范围,通过工具库中模型匹配,实现了最优工具的快速选择。4)基于上述研究成果,开发了虚拟人装配路径规划与工具匹配寻优仿真系统,并以电子舱装配案例进行了技术验证,仿真结果验证了本文方法的有效性。