微裝配機器人是機器人領(lǐng)域的前沿研究方向，在制造業(yè)、機器人產(chǎn)業(yè)、微機電工程、生物醫(yī)學(xué)工程、核工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景和實用價值。從20世紀(jì)80年代末開始，美國、日本以及歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)投入大量資金和人力開展微裝配機器人理論與技術(shù)研究，如美國Sandia國家實驗室研制的LIGA微齒輪裝配機器人，日本東京大學(xué)研制的用于超大規(guī)模集成電路的鋁配線切割微操作系統(tǒng)，美國明尼蘇達(dá)州立大學(xué)高級機器人實驗室研制的面向硅片裝配的三維微裝配系統(tǒng)，瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院機器人研究所研制的用于寶石分揀作業(yè)微操作機器人系統(tǒng)，德國卡爾斯魯厄大學(xué)研制的基于微移動機器人MINIMAN的桌面型微裝配平臺，以及美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室2010年研制的低溫靶裝配機器人系統(tǒng)等都是這一時期的重要研究成果。
　　微裝配機器人研究在我國起步較晚，21世紀(jì)初，我們開始了微裝配機器人研究工作，在近10年的研究工作中，克服了重重困難，深入開展微裝配機器人相關(guān)理論、技術(shù)和方法研究，在國家“863”計劃416主題和804主題項目以及國家自然科學(xué)基金項目支持下，在中國工程物理研究院激光聚變研究中心領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的大力支持和幫助下，在華中科技大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)、科研職能部門和自動化學(xué)院（原控制科學(xué)與工程系）的大力支持下，2005年研制成功基于顯微視覺伺服和多機械手協(xié)調(diào)控制的微裝配機器人實驗系統(tǒng)，2008年研制成功我國首臺ICF靶裝配機器人應(yīng)用系統(tǒng)，填補了國內(nèi)空白，并獲得軍隊科技進(jìn)步二等獎，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域已進(jìn)人世界先進(jìn)行列。
　　微裝配機器人是指末端執(zhí)行器能夠在一個較小的工作空間實現(xiàn)系統(tǒng)精度達(dá)微米、亞微米甚至納米級精密操作的機器人系統(tǒng)。微裝配（微操作）并非宏觀裝配在操作尺度上的簡單縮小，由于微器件在裝配過程中所表現(xiàn)出來的尺度效應(yīng)、表面效應(yīng)、隧道效應(yīng)等已超出了宏觀裝配操作所涉及的物理范疇，一些宏觀世界的機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作工具、裝配工藝和控制策略不再適用，因此有必要根據(jù)微操作的自身特點與規(guī)律，研究合適的微裝配機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、裝配工藝、控制方法和特殊器件（如微夾持器等），來保證微裝配作業(yè)的可靠性與有效性，提高微裝配的自動化水平。
　　本書全面系統(tǒng)介紹了微裝配機器人的基本原理和基本方法，給出了相關(guān)系統(tǒng)裝置設(shè)計和應(yīng)用的實例或?qū)嶒灲Y(jié)果，是一本理論與實際相結(jié)合的科學(xué)論著。該書的主要內(nèi)容是作者和他的科研團隊在多年從事微裝配機器人研究工作的基礎(chǔ)上總結(jié)和提煉的成果，是一本在微裝配機器人原理、方法和應(yīng)用方面具有系統(tǒng)性、原創(chuàng)性的科學(xué)專著。本書的主要內(nèi)容包括微裝配機器人的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，顯微視覺與視覺伺服，顯微圖像預(yù)處理，顯微圖像特征提取，多目標(biāo)識別與檢測，微夾持器原理與設(shè)計，深度運動顯微視覺伺服，微裝配機器人運動控制，運動檢測與視覺跟蹤，運動預(yù)測模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波，顯微圖像雅可比矩陣自適應(yīng)辨識，無標(biāo)定顯微視覺伺服，以及相關(guān)內(nèi)容的實驗結(jié)果和應(yīng)用實例等。本書注重理論與實際相結(jié)合，書中的實例和實驗結(jié)果都是作者及其科研團隊的研究成果，真實可信，對從事機器人以及微機電系統(tǒng)研究和學(xué)習(xí)的讀者有重要參考價值和指導(dǎo)意義。
　　參加項目研究工作的科研團隊成員有黃心漢、王敏、彭剛、李煒，博士研究生陳國良、呂遐東、曾祥進(jìn)、梁新武、劉暢、毛尚勤，碩士研究生劉敏、雷志剛、蔡建華、李薇、葉凱、沈斐、張鐵鋒、陳少南、王健、黃翔、左磊、蘇進(jìn)、楊坤、肖俊、蘇豪等。團隊成員發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、博士和碩士研究生的學(xué)位論文是本書撰寫的素材，本書是整個團隊研究工作和研究成果的結(jié)晶。
　　在微裝配機器人研究工作中，我們得到南開大學(xué)盧桂章教授和劉景泰教授科研團隊的大力支持和無私幫助，得到中國工程物理研究院激光聚變研究中心領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的關(guān)心、支持和協(xié)助。在此謹(jǐn)向他們表示誠摯的感謝。
　　本書的撰寫和出版計劃得到中國人工智能學(xué)會“智能機器人技術(shù)叢書”編委會和國防工業(yè)出版社的大力支持，在申報國防科技圖書出版基金和本書的出版過程中得到國防工業(yè)出版社電子信息編輯室陳潔編審、中南大學(xué)蔡自興教授、中國科學(xué)院合肥智能機械研究所葛運建研究員的支持和幫助。在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。
　　囿于作者學(xué)識水平，書中錯漏在所難免，誠摯歡迎讀者批評指正。