触觉信息是机器人感知工作环境的重要途径之一,也是人机协作中保证安全性和舒适性的关键因素。然而,相对于视觉、听觉以及嗅觉传感器的发展,触觉方面的应用和产业化仍相对滞后。本文针对触觉传感器现有技术中的缺陷,设计了面向人机界面的超级电容式柔性触觉传感器,其具有灵敏度高、测量范围大、高柔性、高信噪比、结构简单、制备和使用成本较低等优点。本文对触觉传感器的整体结构和感知原理进行分析,传感器由上下两层电极和中间离子凝胶的纤维层组成,利用离子纤维的超级电容原理,当外界压力作用于传感器时,离子纤维层压缩,电极与离子纤维层接触面积增大,导致传感器电容变大。本文分析了电极层的材料选择,包括电极基底和电极材料的选择,并对电极层的制作工艺和特征进行说明;分析离子凝胶及纤维层的选择,研究离子纤维的制作方法及特性,介绍其电容特性。对柔性传感器阵列的各个传感单元进行静态特性和动态特性的实验研究,通过实验表明,压力和电容有良好的线性关系,且传感器灵敏度高,可达到3.97 n F/k Pa;测量压力范围广,可达到500 k Pa;最大迟滞性误差为5.97%,且动态响应可以较好跟随外部压力刺激。对传感器阵列进行一致性检测,实验结果表明该性能良好;进行触觉传感器与机器人的兼容性测试实验,通过信息采集和处理的硬件系统和软件系统,传感器所受到的压力变化可以直观的显示在上位机中。通过传感器测试实验验证了触觉传感器的性能,该柔性触觉传感器可应用于机器人传感、人机交互、可穿戴设备等场合,能够广泛应用于学术研究以及产业推广。