类人机器人灵巧手在抓取物体的过程中,手抓的惯性力会影响抓取的鲁棒性,惯性导航系统中需要测量空间加速度经过积分计算获得载体的位置和姿态,武器制导、汽车碰撞、医学和体育等领域也都对六维加速度传感器有着迫切的需求。但是沿x、y、z正交分解布置敏感元件的传统方法很难构造能同时测量三维线加速度和三维角加速度的弹性元件结构,并联机构的发展和Stewart平台的结构特点为该课题的研究提供了新的思路。论文中采用基于Stewart平台的柔性并联机构作为弹性元件对六维加速度传感器从基础理论、关键技术、标定和实验等方面进行研究,解决并联机构刚度大导致传感器信噪比低不能用于小量程传感器弹性元件、传感器弹性元件理论简化模型实体化后带来的结构误差影响传感器测量精度等关键科学问题,为六维加速度传感器的研究提供理论依据和实验指导。主要研究了以下内容：(1)在定义了六维加速度传感器系统静态模型的基础上,应用空间模型理论建立了传感器的静态数学模型,推导了无量纲尺寸参数的三维空间和二维平面的模型转换方程,依据矢量积法和并联机构理论推导了同机构尺寸参数相关的加速度雅可比矩阵。(2)提出把影响传感器测量精度的基本特性误差和影响误差与传感器的加速度雅可比矩阵和弹性连接杆的输出应变矩阵相关联,全面研究误差对传感器测量精度的影响规律。分析了影响传感器信噪比的因素,全面定义了传感器的静态特性和动态特性性能指标,尤其是传感器的各向同性和灵敏度特性性能指标。(3)基于各向同性和灵敏度特性性能指标的定义,绘制了各性能指标同理论模型参数之间关系的性能图谱,通过建立各性能指标的单目标和多目标优化函数对理论模型参数进行了尺寸优化研究,并将优化结果与其它优化方法的结果进行了全面对比。(4)针对弹性元件理论简化模型实体化后带来的结构误差对传感器测量精度的影响问题和目前柔性并联机构建模方法存在的局限性,提出应用有限元法研究了弹性元件实体化模型参数的刚度对传感器测量精度和动态特性的影响问题,鉴于刚度对二者的影响存在矛盾,提出应用正交试验和极差分析法对实体化模型参数的尺寸进行了优化研究。(5)针对并联机构刚度大导致传感器信噪比低影响传感器测量精度的问题,提出了应用应力集中系数法研究弹性元件结构的研究方法,定义了适合弹性元件结构研究的应力集中系数,应用穆斯海里什维里算法研究了引入应力集中的弹性连接杆结构的数学模型。在应力集中系数法研究的基础上,提出了一种双悬臂梁S型的弹性连接杆结构,建立了其受力情况的力学模型,并应用有限元法对其力学模型进行了分析。(6)从理论上分析了基于Stewart平台的六维加速度传感器耦合误差产生的原因,并对解耦的方法进行了研究。基于论文中提出的理论设计、加工了传感器弹性元件,搭建了传感器的测量系统进行标定试验和测量精度验证,并对六维加速度传感器的动态特性进行了研究。