微裝配機器人是機器人領域的前沿研究方向，在制造業(yè)、機器人產(chǎn)業(yè)、微機電工程、生物醫(yī)學工程、核工業(yè)等領域有著廣泛的應用前景和實用價值。從20世紀80年代末開始，美國、日本以及歐洲等發(fā)達國家和地區(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)，美國明尼蘇達州立大學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)邦技術學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理論、技術和方法研究，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導和工程技術人員的大力支持和幫助下，在華中科技大學領導、科研職能部門和自動化學院（原控制科學與工程系）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靶裝配機器人應用系統(tǒng)，填補了國內(nèi)空白，并獲得軍隊科技進步二等獎，標志著我國在該領域已進人世界先進行列。
　　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、表面效應、隧道效應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)結構、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)結構、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，給出了相關系統(tǒng)裝置設計和應用的實例或實驗結果，是一本理論與實際相結合的科學論著。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上總結和提煉的成果，是一本在微裝配機器人原理、方法和應用方面具有系統(tǒng)性、原創(chuàng)性的科學專著。本書的主要內(nèi)容包括微裝配機器人的工作原理、系統(tǒng)結構，顯微視覺與視覺伺服，顯微圖像預處理，顯微圖像特征提取，多目標識別與檢測，微夾持器原理與設計，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，運動預測模糊自適應卡爾曼濾波，顯微圖像雅可比矩陣自適應辨識，無標定顯微視覺伺服，以及相關內(nèi)容的實驗結果和應用實例等。本書注重理論與實際相結合，書中的實例和實驗結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)研究和學習的讀者有重要參考價值和指導意義。
　　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、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、楊坤、肖俊、蘇豪等。團隊成員發(fā)表的學術論文、博士和碩士研究生的學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晶。
　　在微裝配機器人研究工作中，我們得到南開大學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導和工程技術人員的關心、支持和協(xié)助。在此謹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會“智能機器人技術叢書”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、中南大學蔡自興教授、中國科學院合肥智能機械研究所葛運建研究員的支持和幫助。在此謹向他們表示衷心的感謝。
　　囿于作者學識水平，書中錯漏在所難免，誠摯歡迎讀者批評指正。