近年来,我国的农业机械化发展速度越来越快,农机产品在农业发展中的地位逐步提高。拖拉机变速箱结构复杂,装配要求严格,直接影响整机负载、动力和平稳性。同时,传统的拖拉机变速箱装配设计培训是直接对真机操作,存在设计成本高、装配培训周期长、存在较大的安全隐患等问题。因此,提高变速箱的装配设计水平在农机行业发展中有着重要的意义。本文利用虚拟现实技术开发了一个大型农机装备变速箱交互式虚拟装配平台,主要包括虚拟装配场景、零件精准装配定位、装配效果评价、动力学运动仿真、人机交互界面等模块。通过试验证明该平台能够按照用户需求进行主动式的虚拟装配、干涉检测、学习装配知识、方案设计、提示装配错误等。主要的研究工作与创新内容如下:（1）针对传统的系统设计方式具有配置复杂、难以应对需求变化等问题,结合多Agent系统的优势,将各虚拟零件均设置为一个Agent,提出了一种基于多智能体的复杂变速箱的人机交互系统的情境装配模型。搭建了一个自下而上的多Agent交互装配平台框架。将庞大的复杂变速箱装配平台分解成小的、易于管理的主Agent与子Agent的空间网络关系,这样简化了系统的结构,使平台便于管理与控制。（2）比较几种常见干涉检测包围盒的优劣,对方向包围盒进行改进设计,提出了一种多Mesh Collider方法,能够绘制出适用于复杂变速箱零件且精度相对较高的碰撞盒,并根据应用的场景不同对碰撞盒进行面片约减,以达到提高系统流畅度的目的。结合Unity 3D自带的物理引擎,模拟真实世界中齿轮的碰撞方式,以评价装配的可行性。试验表明,平台每帧消耗的时间为10ms左右,能保证仿真系统运行的流畅度和实时的交互效果。（3）针对动画装配人机交互度不足、装配方式单一等问题。研究了基于状态机的拆装方法、圆形检测装配定位方法、基于几何约束装配定位方法,并通过试验对三种拆装方法分别从人机交互度、装配速度、学习培训效率、是否有装配公差等方面进行比较,设计出适用于不同阶段用户的拆装培训方式。同时介绍了一种比较简单的齿轮组拆装顺序方法。最后通过几组不同的零件装配试验证明了三种拆装方式的可行性。（4）搭建了复杂变速箱虚拟装配平台的软件框架。以某集团大型拖拉机1200系列变速箱为对象,利用Solid Works软件对变速箱零部件模型进行建模,并通过格式转换工具将模型转换成Unity3D支持的.fbx格式。为了能提供更舒适的操作体验,平台还构建了虚拟场景更换、漫游方式设置等模块,使用户能够更舒适的与平台进行人机交互。最后对平台进行多次的运行与功能试验验证了平台的可行性、完整性与实用性。