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具有三维力检测功能的柔性触觉传感器是机器人的关键技术之一。以力敏导电橡胶为敏感材料，设计了一种柔性三维力传感器，介绍了三维力传感器的结构和数学模型。利用有限元分析软件（ANSYS），结合橡胶材料的Mooney—Rivlin本构模型对传感器模型进行加载力分析，以验证传感器的理论模型。通过提取和分析传感器模型在三维力作用下的应力应变信息，并结合三维力传感器加载试验结果，验证了传感器三维力数学模型的正确性。实验表明，传感器在Ｚ向力5N，X，Y向剪切力3．5N的量程范围内，实验和仿真结果均符合理论模型。