柔性可穿戴传感器可实现各种情况下的实时人体信号采集,在物联网发展迅速的现代社会起到至关重要的作用。基于石墨烯的新型柔性力学传感器具有良好的生物相容性和优异的电化学性能,且容易通过结构工程进行各种优化设计,但针对各种应用场景的性能优化方案和制备方法还需要更深入的研究。为了探究具有更高敏感度、稳定性和可拉伸范围的柔性石墨烯应力传感器的制备方法,本文利用H2-N2等离子体处理氧化石墨烯（GO）,同时实现对GO的还原和表面改性,以提高石墨烯的电化学性能,同时通过微图形化方案、引入微结构等手段实现器件的优化设计,提高器件的应变响应范围、可靠性及灵敏度,获得了环境友好、高效方便,性能较优良的新型石墨烯柔性应力传感器的制备方法,初步实现了其在人体生理信号检测中的应用。测试结果表明,等离子处理工艺制备的氮掺杂还原氧化石墨烯（N-rGO）具有良好的力电性能和较少的表面缺陷,且可运用于微图案化石墨烯薄膜的还原制备。结合抽滤转移和等离子处理制备的N-rGO薄膜在0.25%-1%应变下GF达到～44-100。利用经过光刻、干法刻蚀硅模板,倒模制得的PDMS印章,结合微接触印刷工艺和等离子处理还原,成功制备了完整平整的厚度2μm左右线宽10μm的网格状N-rGO薄膜,通过拉曼表征证明了使用H2-N2等离子体处理的N-rGO在还原过程中石墨结构得到恢复;力电测试表明,基于具有微图案的石墨烯传感器在微小应变下具有较好的灵敏度（GF～8-23,0.1%-0.25%应变）,对比基于相近厚度的无微图案N-rGO薄膜的传感器,GF有所提升,且可在0.25%的应变下持续稳定地工作。基于简单的刷涂和刮涂工艺,将石墨烯导电材料填充进具有表面微结构的PDMS基底内,制备得到基于微结构的石墨烯柔性传感器。测试结果表明,这种微结构设计有效优化了应力传感器的可拉伸性能,拓宽了其应用范围。在1%-10%应变下GF达到～13-21,20%应变下GF达到～95。在此基础上,设计制备了基于微納结构的石墨烯双通道多态应力传感器,通过测试分析优化了传感器的结构,将其用于人体手部动作的监测,并分析了其工作原理。实验结果表明,传感器在手腕弯曲、握拳、外力按压,及手掌伸展等状况下两个输出端的电阻上升下降趋势完全不同,可通过测试结果容易地完成复杂受力情况下的机械刺激感测和受力类型分辨。