综述
六维加速度传感器的研究背景及意义
随着科技的发展和人类对于完美的追求，生物医学，惯性导航，机器人等领域正朝着
高，精，尖的性能方向发展。全面感知物体运动信息变得越来越重要。所以相对于三维加速器更加精准的六维加速器的需要就迫在眉睫了。六维加速度传感器是一类多学科交叉的机电一体化系统，是机器人，航空航天，生物医疗等领域获得动力参数的一种新型惯性测量仪。但是目前国内外的科学家的研究主要集中在三维领域，对于可以同时测量载体加速度6个分量的传感器其弹性体结构复杂，缺乏成熟的设计理论，国内外对其研究还处于初步的探索和研究阶段，对其性能建模及结构优化这两方面的研究还不多。
六个独立参量可以描述一个物体在空间中运动的位置和姿态，其中有描述物体质心的三个坐标和物体的三个姿态角。如果我们通过加速度传感器获得的沿空间惯性坐标系的三个正交轴向的线加速度和角加速度积分得到被测量对象在空间坐标系运动的位置，姿态和速度信息等就会得到运动的运动状态并为控制它提供依据。三维加速度传感器以及角加速度传感器的产品在传感器市场都可找到，然而找到可以同时测量出运动体加速度6个分量的六维加速度传感器却很难。正如上文所写，国内外对其研究尚处于初始阶段。六维加速度在无陀螺捷联惯导系统，航天器，机器人，地震预测，武器技术等领域具有广泛应用，。所以，寻求一种途径进行六维加速度传感器的设计成为多维加速度传感器研究领域的一项重要课题，研制六维加速度传感器具有重大的理论和实践意义。
我国近多年来科技技术得到长足的进步，传感元件与传感器的制造技术有了很大提高，但是与发达国家还是有较大差距，国外传感器日异月新，而我国传感器的关键核心技术严重滞后，科技创新差，拥有自主知识产权少，造成传感器产品缺乏市场竞争力，从而制约了国内新兴产业的顺利推进，由此可见重点投入和发展传感器产业是具有深远意义的举动。
视觉系统是移动机器人的一个重要组成部分，用于执行识别，导航，跟踪等基本功能，精确获取环境信息是机器人实现自主决策的前提。但是由视觉视觉系统所获得影像很容易受到外界抖动的干扰而产生模糊，这样机器人的决策会受到影响。所以，检测镜头与物体之间的相对运动是很有必要的，并将运动信息反馈给控制系统并通过执行器对视觉系统实施抖动补偿。移动机器人一般做6自由度的空间运动，因此六维加速度传感器是最适合于视觉系统抖动补偿。
惯性导航系统是一种不依赖于外部信息，也不向外部辐射能量的自主式导航系统，通过测量运载体在惯性参考系中的加速度再经过积分可以解算出载体的速度，偏航角，位置等导航参数。但是目前惯性导航系统中惯性测量装置一般包括3个单轴加速度计和3个陀螺仪，但是他们是分离的原件，不仅体积大，成本高，缺乏角速度信息，而且对于控制大姿态角，打机动状态的运动都很困难。应用一体化的六维加速度传感器直接获取上述信息，不仅可以提高精度和宽度，而且可节省空间和成本，对提升导航系统的控制性能，尤其是高机动导弹，无人机等新型飞行器具有重要意义。
显而易见对六维加速度传感器开展深入的理论研究和试验研究有助于推动多维传感器产业及其牵连产业的发展，完全符合我国科技的长期发展需求和战略规划方向，顺应“中国梦”的本质内涵，具有十分明显的科学意义和实用价值。
多维加速度传感器国内外研究现状
国内外科学家对多维加速度传感器研究主要集中在三维领域，而且取得阶段性的成果。但是六维加速度传感器一直是传感器研究的难点，国内外的研究都不多。根据检索文献来说，现在主要有质量块作用型和基座作用型两类。
早期的压电式三维加速度计有K.Okada研制。Kijin Kwon等利用硅键合工艺制作了压电式三维加速度计。三维加速度多维组合式，它们多是多个单轴加速度计按照正交布置拼装在一起。最典型就是3355型三维加速度传感器由于测量误差较大，并且封装面积大。于是Junseok Chae等人设计了一种微硅电容三维加速度传感器如下图。传感器的灵敏度比较高，但测量频较小，且传感器加工工艺过于复杂。Henrik等人设计了另外一种传感器，这种传感器虽然具有灵敏度高，各向同性度高，横向灵敏度小，结构简单等优点，但是其维间的耦合误差较大，降低了测量精度，且封装成本较高，体积较大。有人设计了一个微机械的，压阻的，完全集成的三维加速度传感器，这种虽然加速度灵敏度高但是微间耦合较大。
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