多维力传感器是用于测量空间中复合力与力矩的设备，并广泛应用于工业制造、航空航天、康复医疗等领域。多维力传感器存在的维间耦合的特性，使得单维力传感器的信号采集与标定技术并不适用于多维力传感器。多维力传感器在未解耦时主方向误差小于1％，耦合误差大于10％，可见维间耦合已经成为制约高精度多维力传感器设计的主要因素，因此研究多维力传感器的信号采集与标定解耦技术是研制高精度多维力传感器的基础。　　本文针对国内外研究现状，并结合项目的需要，研究了基于十字弹性梁结构的三维力与六维力/力矩传感器的测力方法，完成了应变片测力方案，将多维力或力矩转换成电压信号输出，并设计完成了具有放大、调零功能的信号调理电路。编写了具有卡尔曼滤波功能的数据采集标定软件，并能够对标定的数据进行保存与管理。　　分析并设计了三维力传感器的最优标定方案，并采用三维空间划分的方法对每个区域建立带有编号的解耦方程组，将采集的三维力传感器输出电压编号，并将电压带入编号相同的解耦方程组，完成解耦。通过分析表明，与传统的解耦方法相比，本文提出的解耦方法能够得到更高的解耦精度。　　为了能够实现中、小量程的六维力/力矩传感器标定，设计了一种可变力臂的标定装置及规范的标定方法。利用ANSYS软件对标定装置进行了强度校核，最后对标定装置进行人工调校，并确定了标定装置各个维度主方向的误差小于1.22×10-2％，总耦合误差小于0.106％。　　用所设计的标定装置对六维力/力矩传感器进行标定，验证标定装置设计的合理性。由标定的数据分别采用基于耦合误差建模的解耦算法以及空间划分和动态矩阵的解耦算法，分析出不完全解耦算法与完全解耦算法之间的区别，并对两种解耦算法的特点及适用条件进行了分析。