随着科技的高速发展,六维力传感器在各领域被广泛使用。由于设计原理和制造加工误差等因素的影响,导致六维力传感器的输入输出关系与理论计算值之间存在一定的偏差。为确保其使用的正确性与可靠性,在六维力传感器设计加工完成之后,必须对六维力传感器进行标定实验。现有的六维力传感器标定系统普遍不能实现连续自动高精度加载。因此,研究设计出一种能实现连续自动加载的高精度六维力传感器标定系统,对六维力传感器的精确标定有着重要意义。本文通过对国内外典型六维力传感器标定系统的优缺点进行对比分析,设计了以单目视觉系统为定位装置、Stewart平台为基体、伺服电动缸为力加载装置的新型六维力传感器标定系统。基于Pro/e完成了新型六维力传感器标定系统的三维建模。给出了六维力传感器的标定流程和X、Y、Z三个方向的力和力矩的加载方法。通过对相机标定,特征点的提取和空间目标位置算法的开发,完成了六维力传感器标定系统中的定位装置的研究。利用Camera Calibration Toolbox实现了对相机的标定,并对标定结果进行了分析。基于Harris算子在MATLAB中实现对特征点的提取。利用空间目标位置解算算法完成了空间目标位置坐标值的提取,并通过模拟实验验证了该算法的可行性。分析了Stewart平台位置运动学反解。基于Stewart平台样机和凌华运动控制卡,结合运动学反解控制算法,利用C++完成Stewart平台的运动控制编程,通过模拟实验实现了加载头到单目视觉系统提取的加载点的精确移动控制。基于标定系统的功能要求,设计了力加载装置的控制系统,完成了力/力矩伺服加载控制系统的研究。基于凌华数据采集卡,利用C++开发了数据采集应用程序,实现了单维力传感器上信号的采集和分析。采用MATLAB模糊工具箱设计了自整定模糊PID控制器,结合SIMULINK模块搭建仿真模型完成对控制器仿真分析,实现了PID控制器算法的优化。