虚拟装配中人机交互的研究是当前领域的热点,手势交互则是虚拟装配场景中最常用的交互方式。对虚拟装配中人机交互和Leap Motion的研究现状进行了梳理后,提出现有研究中手势集与用户心理认知模型匹配程度不高的问题。依据动素分析的方法拆解场景内的任务,划分任务以及任务内的手势,优化场景内的辅助动素。通过启发式实验方法探究虚拟装配场景下23个交互任务的交互手势,在原有可猜测性和一致性计算方法的基础上,提出双手势可猜测性和一致性计算方法,优化实验计算方法得到双手势共识集,并依此设计出虚拟装配场景中使用的手势集。对虚拟装配场景内的信息分类后,从空间认知的角度探索零件空间几何信息的表达方式,从情境感知的角度建立感知模型感知并处理场景内的信息,并从虚拟现实的特性、装配的特性和交互的特性三个方面提出了虚拟装配场景交互设计原则,据此设计并开发了虚拟装配系统,验证交互手势集和交互设计原则的可行性。将系统功能划分为系统UI、手势识别、对象控制和装配辅助四大模块,阐述了系统模块的主要功能和模块间数据传输的关系,提出了双手相对角度算法和双嵌套动画系统优化系统交互设计和逻辑关系。