为确保协作机器人的安全性，需要在协作机器人关节处安装扭矩传感器，由于协作机器人自身关节尺寸有限且负载比较小，需要一种结构紧凑、灵敏度高的扭矩传感器。 为解决这一难题，在分析传统轮辐式扭矩传感器的基础上，提出了一种机器人关节输出轴和传感器一体化的结构，对传感器弹性体建立力学模型、数学模型，使用响应面法对弹性体结构参数进行优化，根据 Ｂｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎ 法进行变量设计，然后利用 ＵＧ／ Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ 进行有限元仿真验证。 结果表明，优化后的传感器具有良好的抗过载能力、线性度及灵敏度。