机器人抓取物体时,需要根据腕部六维力传感器所反馈的接触力信息来调节机械臂姿态及抓取力的大小。当六维力传感器处于惯性场中时,六维力传感器同时受到接触力与惯性力影响,其响应输出中混合了接触力及惯性力信息,导致无法得到精确的接触力信息。要获得机器人所承受的准确的接触力信息,必须研究能同时测量六维力和六维加速度的十二维力/加速度传感器。本文以应变-压电式十二维力加速度传感器为研究对象,研究了一种六梁结构的应变式六维力传感器与实验室研制的六维加速度传感器融合实现十二维力加速度传感的技术。根据六维力传感模块结构模型,对六维力模块进行了原理分析,研究了弹性体应变分布特点;研究了基于ANSYS的十二维力加速度传感器的数值仿真方法,完成了特性仿真实验,研究了传感器在惯性场中的耦合现象;制作了十二维力加速度传感器原型样机,并设计了实验系统,实验验证了传感器样机性能。本文主要工作如下:（1）分析了十二维力/加速度传感器研究现状。从传感器的转换元件类型出发,将十二维传感器分为应变式和压电式两大类;分别分析了两类传感器所存在的优点及不足,论证了研究新型十二维传感器的必要性,进而提出了一种结合应变式和压电式优点的应变-压电式十二维传感器。（2）设计了一种六梁结构应变式六维力传感器。根据六维力传感器结构模型,分析了六维力传感器的工作原理,研究了六维力模块弹性梁的应变分布特点,设计了六维力模块的数据采集系统;建立了基于ANSYS的六维力和六维加速度模块的数值模型,完成了数值模拟实验。（3）完成了十二维力/加速度传感器的特性仿真。研究了六维力和六维加速度模块之间的耦合影响,确定了应变-压电式十二维力/加速度传感器的结构设计方案,开展了传感器特性的数值模拟分析,对比分析了传感器整体仿真与分模块仿真结果差异,研究了十二维传感器在惯性场中惯性耦合现象。（4）研制了十二维力/加速度传感器原型样机。根据十二维传感器原型样机搭建了传感器的标定、静态实验平台,通过实验获得了十二维传感器的样机性能,验证了十二维传感器结构设计的可行性。本文针对的应变-压电式十二维力/加速度传感器的结构设计、原理验证实验和惯性场中耦合解耦分析均具有较高参考价值,可为本类传感器设计提供参考。