六维力传感器是测力信息最全的一类传感器,可以将空间范围内不断变化的力/力矩信息测量出来,因测量力/力矩信息较为完整,在世界范围内得到了广泛应用。但现有六维力传感器都在不同程度上存在着一些问题,如:1)六维力传感器的感知单元一直未革新,多数采用应变片作为感知单元,但应变片存在形变极限,易损坏的问题,大量程情况下,灵敏度低;2)仍采用应变片贴片技术,长期服役会导致应变片性能劣化、粘合层胶脱落问题;3)仍采用弹性变形梁式的梁结构,大载荷可能使其发生塑性变形,导致传感器失效;4)采用自解耦结构的六维力传感器,不好封装;5)本体及敏感单元的可靠性相对来说,较为低下,传感器寿命会降低;6)套筒预压式预压操作难度大,且预压效果达不到要求。本文针对现有六维力传感器存在的问题,研制了一种内嵌阶梯式六维力传感器,以硅橡胶为基体的MRE新材料代替应变片作为敏感单元,提高感应元件寿命;以预压代替粘贴敏感单元的固定方式,解决长时间服役下敏感单元失效问题;以刚性梁代替弹性变形梁,降低了弹性变形梁发生塑性变形的风险;以内嵌阶梯式新型结构代替十字梁式传统结构,降低了预压时的操作难度,提高了预压过程中的精度,增强了可靠性,也实现了结构解耦。在此基础上,针对MRE敏感单元进行了制备流程的优化,相对适合配比的验证,并以串-并-并联电阻模型为基础,推导压阻传感模型;进一步的,以本文设计的新型内嵌阶梯式结构为基础,建立了六维力传感模型。以美国NI公司的USB-6210数据采集卡为基础,设计了相应的电压信号采集程序,并采用基于小波变换的阈值去噪算法对六维力信号进行去噪处理;实验证明:经过小波去噪的信号良好,其标准差变化率为1.8537,且波动范围为0.3mv,可作为六维力传感器信号去噪算法进行实际应用。采用基于蚁群算法优化BP神经网络的非线性解耦算法对六维力传感器实现软件解耦操作,并设计了一种新型六维力传感器标定装置对六维力传感器进行全自动化的标定。最终,根据实际测试灵敏度及线性度的结果表明,该传感器灵敏度及线性度较好,可以满足要求。在此基础上,将六维力传感器应用于磨抛领域,实现了打磨轨迹的一次性优化、实时恒力打磨,以实际磨抛情况分析,符合磨抛的要求。