多维力传感器作为重要的检测装置之一,现如今已经从智能机器人领域逐渐涉及到机械制造、航空航天、体育竞技等众多领域,以至于在诸多系统中多维力传感器的精度决定着装置的综合精度。多维力传感器的精度值又通过其标定装置进行标定实验得到。对于多维力传感器的研制,目前已商品化的多维力传感器精度均较低,而高精度的产品又兼有价格昂贵、刚度低的特点;对于其标定装置的设计,大多数人均通过理论和仿真进行了精度计算或强度校核,但对于精度高于1%的高精度多维力传感器的标定,目前的标定装置并未具体考虑装置弹性变形及摩擦等对装置精度的具体影响。因此需要更加全面地对标定装置的进行精度分析,建立标定力修正模型进行表征,以尽量消除标定过程中载荷变化对精度产生的影响,这对于目前的科学研究与商业应用都具有重要作用。标定装置本身的精度对实现高精度多维力传感器至关重要。本文首先利用欧拉-伯努利梁理论以及坐标变换等方法对平面三维力传感器获取算法进行推导说明完成多维力传感器标定方程的建立,通过求解方程式得到实际标定力。完成平面三维力传感器的选取,通过有限元分析软件对传感器进行仿真标定,利用标定方程完成平面三维力传感器的精度计算。为了实现高精度多维力传感器标定装置,设计了试验机式单力源标定装置、电动缸式多力源标定装置以及砝码式多维力源标定装置,通过比较装置应用场合、力源精度、力源量程、控制类型、装置成本等多方面因素选择了合适的标定装置总体方案。完成了在考虑标定装置模型的摩擦以及弹性变形情况下的标定力修正公式的建立,对标定装置受载时零部件的变形量进行了有限元仿真分析,利用测量系统误差分析公式以及多维力传感器误差公式对误差进行合成计算,并通过完成标定装置的零件结构改进继而减小合成误差。对设计的六维力标定装置核心零部件进行简化设计得到实验样机,对标定系统相应软硬件进行设计完成实验用标定系统方案。通过游标卡尺和量块等量具完成实验前标定装置的校准。通过标定实验初步完成了对标定装置的精度研究、标定装置的同一零件在不同材料下的标定实验,对数据进行分析并得到标定装置关键零件的材料变化对标定精度的具体影响。本文实现了多维力传感器静态标定系统的总体设计,通过有限元仿真、理论分析对该多维力传感器静态标定系统进行精度计算。通过标定实验说明了基于多维力标定装置核心部件设计的实验用多维力标定装置的重复性误差为0.015%。