在自动化制造过程中,尤其是在机器人末端执行器和作业环境的接触过程中,机器人的精确操作和对工件的保护都需要对机器人进行力控制。处于对力控制的目的,六轴力/力矩传感器(six-axis force/torque sensor)逐渐被大量使用去测量抓举力的大小和方向。六轴腕力传感器通常连接到机器人手腕,也就是在末端执行器和机器人手臂之间。在这种情况下,需要把传感器尺寸和和重量限制的很小,以便使安装在机器人上的腕力传感器的动态效应最小。主要研究内容如下:首先,本文参考以往机器人腕力传感器的研究成果,分析了多种传感器设计方案,设计了腕力传感器的结构;采用正交试验的方法,利用Abaqus对传感器的结构进行设计及优化;加工了传感器的结构。分析了过去的应变片布置方案,根据其优劣点设计了一种新应变片布置方案,利用Abaqus对粘贴点的单轴应变进行测试,理论上验证了这种应变片布置方案的输过应变完全解耦。其次,参考相关文献中十字梁传感器的相关描述,利用铁摩辛柯梁理论对六轴力/力矩传感器的结构进行力学分析,并用Abaqus仿真计算了梁的应变值,用有限元值和公式计算值进行了对比。再此,设计了六轴力/力矩传感器信号处理系统,采用两级放大和一阶有源低通滤波,信号采集卡采用stm32F103作为主处理器,加工制作了信号调理电路板,实现传感器与上位机间的通信。采集传感器的各路输出信号,并对传感器进行了简单标定。本文开发的新型六轴力/力矩传感器样品具有了灵敏度高、输出信号耦合度低、产品制作工艺简单、成本低的特点。