装配是将零件按照一定技术要求组装的过程,通常还包含调试、检验等工作,是产品制造的关键步骤,对产品性能有直接影响。由于零件的多样性和装配工艺的复杂性,手工装配仍是现在最常见的装配方式。为了解决人工装配所带来的低效率和质量不稳定等问题,自动化装配成为必然发展趋势。但装配过程往往伴随着柔性零件（如弹簧）、装配与检测环节交叉、对人的装配经验与技艺有依赖等情况,难以实现全自动化装配,成为实现自动化生产和智能制造的瓶颈问题。人机协同装配是协作机器人和工人共同完成装配作业的新装配模式,综合了机器人高效、稳定和工人认知与决策能力强的优点,以此达到提高生产效率和质量、降低成本的目标,是自动化装配技术的重要发展方向。本文以航天工业中用于测量箱体内部压力的测压单向阀门为研究对象,在分析阀门装配工艺的基础上,对阀门人机协同装配任务做了合理划分,设计了阀门人机协同装配工作站,对机器人定位抓取技术和装配作业及其管理控制方法进行了研究与实验验证。本文所开发的阀门人机协同装配工作站样机系统通过了企业现场验收,实现了阀门零件的人机协同装配作业,为人机协同装配技术的研究提供了有益借鉴。针对人机协同装配作业中的人机任务分配问题,提出了一种基于多层次模糊综合评价的工序评价方法,通过分析手工装配任务的特点,建立包含操作难度、决策难度和劳动强度的因素集,以机器度为评价指标给出任务分配结果,以阀门为实例进行了模糊综合评价,给出了任务分配结果。针对协作机器人抓取和装配任务,提出了一种基于QR码视觉引导的定位方法,除了定位工件位置,结合QR码内容和数据库信息还可以得到工件的其他装配信息,如装配偏移量、装配顺序等,引导机器人进行抓取和装配。为实现装配任务的有序完成,针对被分配给人或者机器的任务,以一种层级方法描述和表达装配任务,并提出了一种基于机器人任务队列和操作员任务池的人机交互任务管理方法。最后针对阀门搭建了人机协同装配工作站实验系统,编写了装配系统软件,验证了任务分配与管理方法的可行性,测试了QR码视觉引导的定位精度,并实现了阀门的整体人机协同装配流程。