触觉感知是人与外界环境直接接触时的重要感知功能,也是智能机器人发展中的关键技术之一。针对柔性传感器的柔韧、延展和可自由弯曲甚至折叠的特性,以及触觉的多样性和复杂性等问题,本课题以触觉感知为研究对象,基于全柔性传感器的设计理论,以及柔性传感器的应用基础,通过对触感系统中柔软度、摩擦力、热传导等方面的针对性研究,建立触觉感知系统的基础理论模型。并通过建立的理论模型系统地从构型设计、仿真优化、制作工艺、样机研制与实验研究等多方面展开研究,为智能机器人发展在触觉感知方面提出了新的思路。首先,对不同物体触摸感知的不同进行系统分析,并提炼出几种触觉感知量。通过将提炼出的触觉感知量组成多维度的触觉感知系统,并根据各个触觉感知量的独特特点,理论分析与研究,最终提出触觉感知的测量方法。其次,构建多维度触觉感知装置的制造工艺体系,从成型模具的设计,软体材料的调配方法,软体材料的成型流程,到内含全柔性传感器的柔性基体的二次成型。保证了多维度触觉感知装置的制造效率、经济性、可靠性以及可重复性。最终实现了实验样机的研制。再次,完成了触觉采集系统的硬件设计。根据整个触觉感知系统的运行方式和采集原理,对控制系统进行整体的逻辑结构设计。基于建立的硬件实验系统,编写了对应的软件程序系统,采用上位机及下位机软件程序的形式。通过对比几种机器学习算法的特点,选择了一种简单有效的学习算法对触觉感知系统采集到的数据进行处理分类,完成特定场景下的应用。最后,对触觉感知系统进行实验研究。先对不同待测物分别进行柔度感、粗糙度感以及温感测试实验,然后对不同待测物做触觉感知的整体实验,通过对实验结果进行对比分析,完成了触觉感知系统的性能评估。