近些年来随着智能机器人技术的快速发展,它已经被广泛应用于各行各业,如何使机器人朝着更加智能化方向发展,使其具备类似人类的独立自主行为并出色完成任务,成为了当前研究的热点方向。目前,科学家正研究将力学传感系统应用于智能化机器人腕部等关节中,这些力学传感单元能够检测机器人与物体接触时的受力的情况。同时,特殊行业中对特种功能机器人的需求也越来越大,如用于地震救灾的机器人、用于消防的灭火机器人以及用于医疗科学的微型机器人等。而对受力情况的感知是保证这些机器人稳定平衡与正常工作的前提,因此将应力传感器应用于机器人腕部以保证稳定的工作具有非常重要的意义。传统的电阻式和电容式应力传感器易受电磁干扰,且易腐蚀、易受高温高压影响,无法在复杂的环境中正常使用。与传统传感器相比,光纤光栅具有抗电磁干扰、耐腐蚀性强、体积小和灵敏度高等特点,近些年被广泛应用于医疗器械、智能穿戴设备、机器人、航空航天等领域,在替代传统传感器方面具有巨大潜力。本文对光纤光栅应力传感器进行了研究与分析,研究了基于光纤布拉格光栅（FBG）方法的可用于机器人腕部受力分析的多维力传感技术。首先分析了国内外光纤应力传感技术研究现状;研究了光纤光栅传感原理及解调技术;结合机器人腕部对受力感知的需求,提出了两种机器人腕部多维力传感器。分析了传感器的传感原理;使用solidworks建立了传感器模型;并使用ANSYS对传感器进行了力学仿真分析;研究了传感器的受力应变分布特性,以确定光纤布拉格光栅的最优封装位置。搭建了应力实验平台,分析了传感器的线性度和灵敏度,并研究了传感器所用光栅中心波长漂移量与不同部位受力的关系。为解决光纤光栅对温度和应力交叉敏感问题,设计了温度补偿方案,搭建温度传感实验平台,进行温度传感实验,测定了光纤光栅的温度灵敏系数,并消除了温度变化对传感器受力实验产生的影响。实验结果显示,该传感器的最大灵敏度为15.9pm/N;最大测量误差约在3%以内。该传感器具有较高的灵敏度、抗电磁干扰能力强、耐高温,能在复杂环境中使用等优点,在实现对机器人腕部受力测量的同时又能对环境温度进行探测,实现了应力、温度双参量的测量,对机器人腕部受力分析、抓取物体、实现各种功能具有重要意义。最后,对研究成果进行了总结与分析,指出了当前研究的不足之处,并提出了后续所需要的研究内容与设想。