柔性触觉传感器通过传感元件采集非结构化物体表面的接触力等物理信息,在人机交互系统中,起到信息转换和传递的作用。在人-机-环境共融交互的应用场景中,为保证交互系统的高效运行,对触觉传感器的灵敏度、检测范围、线性度等性能提出要求。然而目前触觉传感器存在高灵敏度对应检测范围窄或较大量程内存在多段灵敏度等问题,在系统应用中增加了数据处理负担,造成一定的触觉信息损失。此外,基于触觉传感器的人机交互应用仍有待进一步开展。针对以上问题,本学位论文在国家自然科学基金（项目编号:52175522）和浙江省自然科学基金杰出青年项目（项目编号:LR19E050001）的资助下,开展了类肤双互锁型触觉传感器的结构设计、敏感材料制备、传感器样机微制造、性能测试与交互应用的研究工作。本论文的主要研究内容如下:（1）针对触觉传感器宽量程内高线性灵敏度的性能需求,结合应用场景和设计要求,提出了一种类肤双互锁型全柔性触觉传感器的结构新设计。仿生人体皮肤中的微脊结构,设计了小六棱锥台HF-I与大空心六棱锥台HF-II组成的微结构对,将施加的压力转换为敏感材料的拉伸应变,实现了触觉力的高灵敏检测。建立了类肤双互锁型触觉传感器的有限元模型,仿真分析了外加触觉力时传感器内部的压力传递与应变分布对传感器检测性能的影响规律,双互锁型微结构可将86.9%以上的施加载荷传递至敏感材料,引发其层级式拉伸应变,最大应变值为0.58。（2）为提升导电物质的分散均匀性,建立了石墨烯/碳纳米管/硅橡胶敏感材料和纳米银片/硅橡胶电极材料的制备流程,在敏感材料中,加入聚苯基甲基硅氧烷对碳基导电物质进行非共价功能化。阐述了敏感材料在拉伸应变下的导电机理,性能测试表明敏感材料在拉伸应变100%时应变系数约为638,具有良好的动态响应能力和稳定性。基于丝网印刷和浇铸脱模工艺建立了逐层制造工艺流程,实现了感知层的大面积图案化制造和结构层的分区域固化与封装,进而完成了全柔性触觉传感阵列样机的微制造与封装。（3）针对研制的类肤双互锁型触觉传感器,设计了分布式触觉力检测的行列信号采集电路,并搭建了触觉传感器的触觉力检测性能测试平台。完成了类肤双互锁型触觉传感器的性能测试及标定,传感器的检测范围为0.05～25 N,该范围内的灵敏度为0.767 N-1,非线性度仅为1.09%;具有对不同载荷和频率（0.03～1.66 Hz）的快速动态响应能力和上千次的可重复性。随后,开展了足部穿戴位姿检测和腕部穿戴游戏操控实验,展现了研制的触觉传感器的大量程（～150 k Pa）力的分布检测能力和快速响应特性。（4）针对视觉障碍人士在电子设备上无障碍输入文字的应用场景,基于类肤双互锁型触觉传感器,搭建了盲文输入系统,该系统包括传感器和信号采集电路组成的柔性手环、具有数据处理和可视化反馈功能的应用软件与盲文输入法。通过提取触觉信息在时间域上的特征,实现了单个传感器的多类型输出,减少了使用过程的重复定位,提高了系统使用效率与可便携性。开展了盲文输入系统中传感器的幅值（0～5 N）与频率（0.5～2.0 Hz）响应测试,满足手指按压需求;开展了盲文输入系统的输入效率测试,得到平均输入速度为3.37 WPM,正确率为92.2%,输入效果良好。