随着科学技术的快速发展,柔性传感器因其在人机交互和智能可穿戴领域的巨大应用潜力受到了广泛的关注,柔性电容传感器具有响应时间短、灵敏度高和可靠性强等特点,在未来人工智能领域具有广泛应用前景。本研究主要围绕以导电橡胶薄膜作为基础材料制备具有优良性能的柔性电容传感器,从材料、结构、制备工艺、性能和实际应用等方面对制备出的柔性电容传感器进行系统的研究和评价。确定了制备导电橡胶薄膜的材料,采用优化的工艺并引入表面微结构制备出了三夹层结构的柔性电容传感器,对传感器的基本性能及对外加载荷的响应能力和可靠性进行了测试,最终将其用于多种实际信号的响应测试,验证了其在电子皮肤和人机交互领域的应用潜力。柔性电容传感器的电极层设计为碳纤维填充的导电橡胶薄膜。选择聚二甲基硅氧烷（PDMS）硅橡胶作为柔性电容传感器的介电层材料,填充35 wt%碳纤维的导电橡胶薄膜作为传感器的电极层材料,加入25 wt%二甲基硅油作为稀释剂以降低其黏度,加入5wt%的1,2-丙二醇作为增塑剂,最终利用喷涂工艺制备出的导电橡胶薄膜具有较好的导电性能和力学性能,适合作为柔性电容传感器的电极层材料。柔性电容传感器的电极层和介电层表面设计的微结构有效地提高了传感器的灵敏度。传感器整体上采用三夹层结构,上下两层导电橡胶薄膜为柔性电容传感器的电极层,中间纯PDMS硅橡胶层为介电层。通过复形手段,在电极层和介电层表面均引入了微结构,并利用粗糙度对表面微结构进行了定量的表征。以优化喷涂工艺为主制备组装的柔性电容传感器一致性好。以实验室已有的喷涂工艺为基础,确定了喷涂距离、喷涂压力、喷枪口径和喷涂角度等参数,获得了力学性能良好且厚度约150-200μm的硅橡胶薄膜和导电橡胶薄膜,组装得到的含有表面微结构柔性电容传感器的初始电容值均匀稳定为15-17 p F左右。制备的柔性电容传感器对多种外加载荷的响应稳定。在0-5 k Pa的载荷范围内,C-P400传感器灵敏度最高,为0.82 k Pa^-1,并且对单周期压缩-回复载荷的响应滞后性较小,对多周期拉伸、弯曲和压缩等循环载荷的响应稳定且可靠。柔性电容传感器阵列可检测载荷的空间分布。借助Arduino平台,设计出的2×2和3×3柔性电容传感器阵列能够控制相应位置的LED阵列,实现空间压力分布检测。柔性电容传感器能够检测人体步行、手臂弯曲和握拳等动作,置入手套后可进行计算机的信息输入,表明该传感器具有人机交互潜力。