六维力传感器能够同时感知三维坐标空间的全力信息。近年来,应用于火箭发动机推力试验、飞机试飞试验、航天器对接模拟试验及风洞试验等领域的大量程六维力传感器,成为急需的高科技产品。为了克服传统铰链的摩擦对大量程六维力传感器测量精度的制约,本课题对大量程柔性铰并联六维力传感器进行了较为系统的研究。主要内容如下:(1)基于螺旋理论,对Stewart平台六维力传感器进行了静力分析,推导出Stewart平台六维力传感器静力映射矩阵解析式,讨论了面向任务的六维力传感器基准坐标系选取的原则。(2)在六维力传感器性能指标定义的基础上,利用空间模型理论,绘制了传感器各性能指标图谱,分析了各性能指标与传感器结构参数间的变化规律,建立了相应目标函数,对六维力传感器进行了优化设计,得到了综合性能优良的传感器结构设计参数。(3)基于影响系数和虚功原理,提出了一种建立并联机构连续刚度模型的一般方法。结合刚度矩阵瑞利商定义了并联机构连续刚度性能判定指标,对柔性铰六维力传感器刚度性能进行了分析,探讨了传感器机构的方向刚度特性。(4)基于李群李代数SE(3)/se(3)的伴随矩阵,推导了六自由度并联机构动力学的线性-双线性公式,建立了六自由度并联机构的动力学模型。(5)将柔性铰链应用到大量程并联六维力传感器结构设计,设计了传感器各部分结构并选取了材料,基于有限元技术对方案整体结构进行了受力及其模态分析,研制出了大量程柔性铰并联六维力传感器样机。(6)设计了大量程六维力传感器标定装置机械结构与液压动力单元,研制出基于液压系统原理的大吨位六维力加载装置,搭建了六维力传感器信号采集处理系统,开发了六维传感器标定及测量软件,研制出大量程柔性铰并联六维力传感器标定系统。本研究为开展大量程柔性铰六维力传感器静、动态标定实验研究奠定了基础,对大型六维力传感器的研发具有重要的指导意义。