目前机器人工作时对于外界人员保护的措施主要是将机器人与人员进行隔离,但在智能制造过程中,需要机器人与人员协同工作,为保障操作人员安全,需要机器人不断监测外界人员是否超越安全距离,同时在一些抓取物体的场合需要监测力的大小从而保证目标不被损坏。针对此需求,本文开展了具有触觉与接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤的研究。首先本文提出了基于电容传感器实现触觉与接近觉感知的方法,设计了一种具有触觉与接近觉双模感知功能的8×8电容式传感阵列,该传感阵列具有多层结构,八个顶部电极与八个底部电极相互交叉分别嵌入在以聚酰亚胺(PI)为基底的柔性材料上,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为介质层材料将其隔开。同时提出了两种感知模式切换方法,利用有限元方法分析了不同参数对两种感知模式性能的影响,确定了传感阵列各层结构参数最佳组合方案。其次结合传感阵列结构特点,本文提出了不同感知模式下的信号采集方法;搭建了以ATmega16L作为控制单元、AD7747作为电容数字转换芯片的信号采集与处理系统,采用有源屏蔽的方法消除了各单元间的干扰。基于光刻技术完成传感阵列上下极板层及凸起层的制备,采用旋涂工艺完成传感阵列的贴合装配。最后本文完成了双模感知传感单元力与距离标定实验以及机器人协同感知实验,结果表明所设计传感阵列不仅具有良好的柔性,能够完全附着于机械臂上,而且具有良好的灵敏度、重复性及较低的迟滞性,能够有效帮助机器人实现对力与距离信息的监测,从而保障操作人员及操作目标的安全,实现人机协同工作。