扑翼微飞行器由于其体积小、机动性强、隐身性能好等优点,无论在军事上还是民用中都具有广阔的应用前景,其已经成为了当今的研究热点。由于仿昆虫扑翼微飞行器需要在小范围内传输扭矩,且扭矩数值较小,因此一般的扭矩传感器或力传感器在其动态范围内均难以达到测量精度的要求,而高性能的力传感器的也存在着高灵敏度和宽带宽输出的矛盾。为了解决这一问题,本文研制了一套面向扑翼微飞行器的力与力矩测试系统,并基于该系统对扑翼微飞行器样机进行了测试和研究。首先,本文对扑翼微飞行器及其相关测试技术的国内外研究现状和成果进行了介绍和总结,比较分析其优缺点并进行总结。从提高力传感器和力矩传感器品质因数的角度,提出了一种新型双轴力传感器和单轴力矩传感器的设计方案。其次,根据理论设计方案建立了相应的有限元模型,并由仿真实验验证理论传感器的适用性和准确性。通过仿真结果和实物测试相结合的方法,从制造技术和几何尺寸方面对传感器进行了一系列的优化改进,并最终确定了两款传感器的最优几何尺寸,提高了传感器的精度。最后,根据传感器和微飞行器的特性和尺寸,设计搭建了一个系统级的测试平台,对微飞行器的升力和扭转力矩进行测量,并标定了传感器的性能指标。实验结果表明通过该传感器测得的微飞行器的升力和扭转力矩与理论计算值相接近,符合实验预期,其中双轴力传感器的带宽为1.07 kHz,量程为330 mN,分辨率为6.7μN;单轴力矩传感器的带宽为1.1 kHz,测量范围为±260.8μNm,分辨率为0.013μNm,可以满足高灵敏度和宽带宽的输出要求。