A partir de la estructuración convencional en la que al robot (1) manipulador se le establece un sensor de fuerza/par (2) situado sobre su muñeca (3), el dispositivo de la invención centra sus características en el hecho de que conjuntamente con dicho sensor participan un sensor inercial (6) así como una serie de sensores de posición (7) de las articulaciones del brazo del robot, de manera que los parámetros registrados por los diferentes sensores son interpretados a través del correspondiente software, utilizando técnicas de fusión sensorial. De forma más concreta, las medidas de posición de las articulaciones son convertidas a medidas de posición y orientación de la herramienta en el espacio cartesiano, tras lo que se procede al auto-calibrado del robot, a la posterior transformación de las medidas de los sensores al sistema de referencia adecuado, diseñando seguidamente la ganancia del observador utilizando técnicas de diseño para resolver tanto el modelo identificado como el de la herramienta, compararlos y obtener una estimación de las fuerzas y pares de contacto.