当前核电、造船、化工、国防等领域的大型构件精确高效制造迫切需要巨型重载操作装备。在制造过程中,操作装备通常是与加工装备协调操作的,操作装备的末端执行机构对于制造过程中的工件变形所造成的位移需具有力顺应性和位置顺应性,实时六维大力测量是实现顺应控制和多自由度协调控制的基础,因此研究极端环境下的六维大力测量及力反馈具有重要的意义。目前对于100kN至100MN量级的大力只能进行单维测量,现有的六维力传感器仅局限于小量程力值的测量。所以,解决大承载能力和多维力测量之间的矛盾,已成为实现六维大力测量的关键。本文依据传统Stewart平台六维力传感器的测量原理和大力分载测量机理,建立了基于Stewart结构六维大力传感器静态数学模型,在分析大力传感器测量误差的基础上,得到了传感器测量精度与一阶静力影响系数矩阵条件数的内在联系。并通过分析力及力矩一阶静力影响系数矩阵和力及力矩柔度矩阵,揭示了传感器的各向同性指标、灵敏度及其各向同性指标与其结构参数之间的相互关系。并针对给定的不同性能指标,利用空间模型理论,采用图谱分析方法获得了六维大力传感器静态性能指标与其结构参数之间的变化规律。在此基础上,利用遗传算法对新型六维大力传感器的结构参数进行了优化,完成了Stewart结构六维大力传感器的结构设计。最后,在专用标定加载装置上对研制的Stewart结构六维大力传感器进行了静态标定实验,得到了传感器的标定曲线和实验解耦矩阵。通过对基于Stewart结构六维大力传感器的静态性能分析,验证了使用图谱分析法和遗传算法对六维大力传感器进行结构优化设计的可行性;通过静态标定实验,验证了六维大力传感器具有良好的测量精度。本文为巨型重载操作装备的快速高精度协调控制研究提供了理论参考。