研究能够将外界信息感知并反馈的人工皮肤对于机器人领域人机协作安全问题中的碰撞问题有着极为重要的意义。光纤因其具有体积小、质量轻、灵敏度高、抗电磁干扰及复用技术强等优点,相比于传统的电类传感器,更易实现微型化、集成化、分布式感知的人工皮肤。将光纤布拉格光栅(FBG)传感器应用到机器人人工皮肤是当前机器人感知领域的研究热点之一。本文的主要研究内容如下：1)对当前的人工皮肤以及光纤人工皮肤的研究现状进行了检索和分析,发现光纤人工皮肤现有研究的不足,结合光纤布拉格光栅的横向应变传感和轴向应变传感原理,对阵列式光纤人工皮肤的感知结构和信息处理进行了研究。2)首先设计结构简单的3*3阵列式感知单元来验证将光纤阵列传感器封装到聚二甲基硅氧烷(PDMS)可行性,以及采用波长解调方案对基于复用技术的阵列式感知单元解调的可行性,并给出了阵列式传感器的静态和动态测试方案。3)针对简单结构的3*3阵列式感知单元出现由于横向感知受力导致的灵敏度不高问题,对阵列式感知单元的单个节点微结构进行了重点研究,设计能够将外界施加力转化为光纤轴向拉伸变形的微结构,利用有限元分析软件ANSYS模拟分析了5种微型结构后,通过静力学分析优选出2种结构进行了深化研制,并进行了实物制作、实验平台的搭建以及系统性能测试,进行微结构可行性论证。4)针对3*3阵列式感知单元空间定位问题以及实际应用过程中阵列化信息解调问题,对传感单元的阵列化排列方式及阵列化信息反演进行了研究,将感知单元阵列实物制作后对其进行了试验测试,对阵列化受力定位算法进行了可行性论证。5)将研究设计的光纤传感单元实际应用到硅胶手套中,进行标定实验、对比实验和实物抓取实验,验证光纤阵列式感知单元封装到手套对手套抓取动作中所受的抓取力检测的可行性。最后总结了整个课题的研究情况,分析了当前研究的不足,提出了需要改进的地方,并对接下来的工作进行了展望。