六维力传感器凭借其能同时感知三维空间的全部力和力矩信息,在机械系统中,逐步发展成为最重要、应用最多的感知环节,成为了高新技术核心之一。六维力传感器应用前景非常广阔,被广泛应用于机器人技术和计算机工业等众多领域。论文通过机构理论、参数优化、结构设计以及静态标定试验等展开了对正交并联六维力传感器全面的分析,具体内容如下:1)推导任意形式下6-SPS并联结构数学模型,得到关于测力平台的力平衡关系。在此基础上建立正交并联六维力传感器数学模型,对其进行静力学分析并建立其平衡方程,得到了一阶静力影响系数矩阵解析表达式。2)提出两种工况函数,并分别分析了其测量分支量程的计算方法;提出了一种以工况函数为基础的结构参数优化方法,设计了具体优化目标和优化步骤。最后,对正交并联六维力传感器进行优化以确定其最优的结构参数并且验证了该方法的准确性。3)对正交并联六维力传感器进行结构设计;通过有限元分析的方法得出传感器整体、测力平台以及测量分支的应力分布云图,验证所设计的结构是否合理。最后研制出正交并联六维力传感器样机。4)提出一种基于曲线拟合的标定算法;采用多数据点加载的在线静态加载方式,设计具体加载步骤对正交并联六维力传感器进行静态标定试验。采用曲线拟合标定算法对试验所采集到的数据进行分析,得出静态性能指标并最小二乘法进行比较,验证了新的标定算法测量精度更高。