随着人类社会能源消耗的与日俱增，新能源的开发迫在眉睫，被视为解决人类能源危机的根本出路。作为一项具备广阔应用前景的新能源，受控核聚变具有资源丰富，释放能量巨大的优势，受到了国内外学者的关注。Z箍缩惯性约束核聚变是一种重要的聚变新途径，在惯性约束核聚变实施过程中，面临的两个重要难题就是实现点火温度和约束条件。研究成果表明在提高惯性约束核聚变转化效率上，动态黑腔结构效率最高，是聚变能源的首选靶型。动态黑腔结构由DT小囊外加低密度泡沫柱和丝阵负载靶装配而成，动态黑腔靶的装配是靶制备领域的重要环节，目前聚变靶的装配由技术人员手工完成，效率差，精度低。本文针对低密度聚合物泡沫柱与丝阵负载装配的任务需求，设计建立了一套泡沫柱半自动装配系统，研究了装配过程中泡沫柱夹持和基于视觉位姿调整的关键技术，并且在搭建的装配平台上开展了相关的实验研究。首先，在任务分析的基础上研究了泡沫柱半自动装配系统的总体装配策略，详细规划了泡沫柱与丝阵负载的装配流程，通过对各个模块分别进行设计，完成了基于双路显微视觉位姿调整的泡沫柱装配系统的整体方案设计。其次，通过测试明确了泡沫柱的力学性能，针对其自身力学性能及自持能力极低的特点，设计了适用于泡沫柱无损夹持的真空吸附夹具，并对泡沫柱与真空夹具的接触情况进行仿真分析，在力学分析的基础上，完成了真空系统的设计。接着，在基于双路视觉的位姿调整策略研究中，首先对装配目标的图像定位算法进行研究，然后分别对视觉系统和运动系统进行建模分析，建立了各个模块坐标系之间的映射关系，在建模的基础上开展了基于图像雅可比矩阵在线估计的位姿调整策略研究，对控制策略进行仿真分析，仿真结果验证了该位姿策略的可行性。最后搭建了泡沫柱与丝阵负载装配的系统平台，基于VC开发了实验调试软件，测试了真空发生单元的工作特性，开展了泡沫柱夹持、泡沫柱姿态检测以及泡沫柱与丝阵负载的装配等实验，实验效果验证了整套系统的性能。