进入二十一世纪之后,人类社会进入科技化时代,对机器的智能化要求越来越高。机器人融合了计算机和传感器等器件,与以往的结构相异,具有与人类似的感官功能,可以感知外界环境,对外界施加压力给予反馈,因而压触觉感知技术是机器人智能化应用中的关键技术之一。基于光学的传感器具有更高的灵敏度和抗电磁干扰能力,并且体积小、成本低,在压觉感知领域有较好的发展前景。本文针对基于光学方法实现压觉感知的技术展开研究,利用多模光纤光斑中蕴含丰富光纤状态信息的特点,通过对多模光纤的光斑检测,实现了对外界干扰的压觉感知。本文的主要研究工作如下:(1)运用模式耦合理论对多模光纤弯曲传输时输出光场分布情况进行分析,进一步对光斑产生原理进行探究,归纳总结了几种类型光斑处理方法,为光斑分析与压觉感知结合奠定理论基础。(2)通过BPM(Beam Propagation Method)光束传输法,对四种传感结构进行弯曲传输仿真,并运用几种光斑处理方法对四种传感结构输出端所得光斑进行分析,通过对比确定适用于研究基于光纤弯曲压觉感知的传感结构模型以及光斑分析方法。(3)设计了两种类型的压觉感知实验模型,拟采用聚二甲基硅氧烷材料进行实验模型的制作,并根据实验模型构建相应的仿真模型进行仿真分析。其中,位置感应仿真模型在多模光纤上设置了等间隔的三个弯曲接触点,利用此模型通过对光纤在不同接触点处产生几组相同形变量条件下仿真采集的光斑进行分析,实现了对位置的传感。而压力感应仿真是通过对多模光纤单一位置发生不同形变量时仿真获得的光斑进行对比分析,寻找形变量与输出光斑结构的对应关系,实现了对压力引起光纤不同弯曲形变量的判断。