随着科学技术的不断发展以及人们认识客观世界要求的不断提高,对物体的六维运动参量进行探测显得越来越重要。传统的六维加速度传感器构型单一,当面对噪声较多或输入加速度变化较大等复杂多变环境时,往往不能满足测量要求。鉴于此,为使传感器能够自适应瞬息万变的工作环境,本文设计了一种能够在9-4、9-3、12-4以及12-6这四种构型之间自由切换的可重构六维加速度传感器。主要研究内容如下:（1）设计了可实现并联式六维加速度传感器重构的一种变胞质量块结构,其包含中心球体、弧形滑块以及角件。通过扭动弧形滑块和旋转角件,可改变支链的布局方位,从而实现六维加速度传感器的构型重构。（2）系统地仿真了传感器在输入加速度幅值、频率不断变化时的输入、输出结果。获取到因忽略相对运动而引入的相对误差与输入运动中线加速度、角加速度的幅值、频率之间的关系曲线。进一步地,通过计算并对比并联机构雅可比矩阵的条件数,挖掘并揭示了不同测量条件下解耦结果存在差异的根源。（3）提出一种剖析基础激励和结构参数与奇异性能关系的“四步法”。第一步,运用牛顿-欧拉法,建立并求解了四种构型的正向动力学方程;第二步,通过引入“四面体单元”,计算并求解各构型的正向运动学方程,并联合正向动力学方程,推导基座激励与质量块相对位姿之间的函数关系;第三步,基于直接微分法,推导弹性体结构的雅可比矩阵;第四步,计算雅可比矩阵条件数,绘制了奇异曲面散点图。据此,构建了基础激励、结构参数与奇异性能三者之间的映射。（4）运用Hooke定律和压电理论,分别推导了四种传感器构型的电荷协调方程。运用“输出冗余法”,基于电荷协调方程,分析了9-3、9-4构型的自诊断、自修复情况。由于12-6、12-4构型协调方程数目较多,因此分别基于“协调闭链法”、“协调方程组法”构建了适用于12-6、12-4构型的基于传感器自身冗余输出信息的双支链、三支链故障处理算法。之后,通过虚拟样机实验,分析了传感器实际自诊断率和阈值之间的关系。最后,计算了故障修复前、后12-4、12-6构型的综合解耦误差,检验了修复算法的有效性和可行性。本文为提升六维加速度传感器的适应性、可靠性提供了新思路、新见解,且研究得到的结论和结果为六维加速度传感器弹性体拓扑结构的综合和优选提供了理论指导。