传感器技术是机电一体化技术的重要组成部分，是机械、电子、计算机有机结合的中间环节，是实现自动控制的关键元件。Stewart广义六维力传感器是一种能够检查三维正交力(F_x，F_y，F_z)及三维正交力矩(M_x，M_y，M_z)的力传感器，由于并联结构而承载能力强、误差不积累而测量精度高，并且具有测力信息丰富等独特优点，在机器人，宇宙空间站对接仿真，火箭发动机推力测试及空间广义力控制实验等场合发挥了极其重要的作用。本文对大量程、大尺寸的Stewart广义六维力传感器的工作原理及其标定进行研究。论文的主要内容如下： 第一章 概述了目前国内外传感器的发展状况，并着重分析了六维力传感器的研究和应用现状，最后结合实验室承担的国家自然科学基金项目，提出了设计内容和要求。 第二章 对Stewart广义六维力传感器的测力原理及其优化设计进行了研究。并编写完成了传感器参数自动优化设计的计算程序，并对该传感器进行了三维模型设计、零部件设计。最后分析了影响该六维力传感器测力精度的各种因素，得出从传感器上圆环支座到下圆环支座所构成的一条单开链的安装间隙及各零部件的刚度是影响传感器测力精度的主要因素；实验标定是提高Stewart广义六维力传感器测力精度的重要途径。 第三章 研究了Stewart广义六维力传感器的标定。针对目前大量程、大尺寸的多维力传感器标定装置十分少见的实际情况，并结合本传感器的一些特点，自主设计研究成功Stewart广义六维力传感器的广义力加载和标定装置。并开发出标定系统软件。实验证明，该标定装置在对多维力传感器的加载标定上是可行的，并具有结构简单，操作方便，加载精度高等独特优点。 第四章 在成功研制Stewart广义六维力传感器及其标定装置基础上，利用设计的标定系统对该传感器进行了广义加载研究，各种复合加载主要为：X与M_y向；X、Z与M_y向；X、M_y与M_z向及Y与M_x向；Y、Z与M_x向；Y、M_x与M_z向。利用Stewart广义六维力传感器的理论结构影响系数矩阵G去参与传感器实验取得数据的耦合，来分析该传感器各向测力性能。该实验进一步证明了Stewart广义六维力传感器在一定的范围内可视为一个多输入多输出的线性系统，也为该传感器的实验标定提供了很好的实验基础。 第五章 基于Stewart广义六维力传感器的标定原理，对该传感器进行系统的标定。标定得到该传感器的标定矩阵C，利用标定矩阵C参与Stewart广义六维力传感器6路输出电压的耦合，得到了该Stewart广义六维力传感器的各向测力性能：