触觉信息对于人们认识物质和感知世界有着非常重要的意义。柔性触觉传感器在智能机器人和生物医疗等领域也得到了广泛的应用。目前,关于柔性触觉传感器的设计和开发已成为当今学术研究的热点之一,但触觉传感器的性能还需进一步提高,并且大多数触觉传感器只能获取单一或者少部分触觉信息。本文设计并制作了两种柔性阵列压阻式触觉传感器、两种柔性阵列电容式触觉传感器和一个基于仿生机理的双层柔性触觉传感器,完成了传感器的信号采集和性能分析研究,实现了触觉传感器的应用。首先,本文利用导电橡胶和纳米半导体油墨不同的敏感性能,制作了4*6阵列的基于导电橡胶的柔性压阻式触觉传感器和分布式柔性薄膜压阻式触觉传感器。同时设计了两种不同介电层结构的2*2阵列的柔性电容式触觉传感器,包括错位式结构和叠加式结构。通过设计硬件电路、底层软件和上位机,分别采集压阻式触觉传感器的电压信号和电容式触觉传感器的电容信号。然后,利用实验室标定装置,对各传感器的稳定性、迟滞误差、线性度、灵敏度和重复性进行了分析,并对传感器的感知能力进行了应用测试。实验表明,基于导电橡胶的触觉传感器线性度好,迟滞误差小;而分布式柔性薄膜压阻式触觉传感器稳定性好,测量范围大,具有一定的重复性。两种结构的电容式触觉传感器迟滞误差都很小,重复性较好。其中,错位式结构的传感器线性度更好,而叠加式结构的传感器在小量程范围内灵敏度更好。相较于同类型的传感器,本文所设计的电容式触觉传感器在测量范围和灵敏度方面性能大幅度提升,且具有良好的感知能力和一致性,各触觉单元之间基本没有干扰。之后,将分布式柔性薄膜压阻式触觉传感器置于错位式结构的电容式触觉传感器之上,组成基于仿生机理的双层触觉传感器。通过标定实验,采集输出的电压信号和电容信号。利用Matlab神经网络拟合工具箱对输出信号进行融合,分析比较单双层触觉传感器性能的差别。实验证明,数据融合后的双层触觉传感器比单层触觉传感器拥有更好的稳定性和线性度,同时测量范围、迟滞性和重复性也有了提高。。最后,将触觉传感器与医用脊柱矫形支具相结合,设计了基于触觉力检测的脊柱矫形装置系统,包括矫形支具、硬件电路和APP软件设计三个部分,能够实现对脊柱侧弯患者的不良姿态进行智能提醒和实时监督的功能。同时APP软件有利于患者了解自己的脊柱侧弯程度和恢复情况。实验证明,该系统具有良好的实用性。