智能化是机器人科学研究的主要发展方向之一，机器人的智能主要表现在未知环境中自主工作的能力，这是在空间和海洋探索、军事作战、危险环境作业，甚至在未来服务业中工作的机器人都必须解决的理论与技术。在未知环境中，实时避障是实现智能化机器人自主工作能力的关键技术，机器人要在未知环境中自主工作必须具有环境感知和实时决策能力：一方面是准确采集外界环境信息，另一方面是快速进行信号处理。机器人敏感皮肤的研究正是在这一需求上发展起来的，它可以极大地改善机器人环境感知能力，提高系统自主工作能力。 本文在对国外先进国家研究状况进行分析的基础上，深入研究了机器人敏感皮肤相关理论和关键技术，成功地研制出适应于多关节机器人实时避障新型机器人敏感皮肤。该机器人敏感皮肤是由模块化、灵活的、带有强数据处理能力的微型红外传感器阵列构成，覆盖在机器人表面，依赖于皮肤上的红外传感器阵列来感知外部环境。采用几何光学模型法来测量敏感皮肤与障碍物间的距离。试验证明，敏感皮肤能够实时准确地给出感知区内障碍物存在和距离信息。 首先，提出基于红外传感器的机器人敏感皮肤的设计方案，快速准确地采集大量传感器数据。系统采用DSP作为主处理芯片，外围电路由CPLD来实现，多路高速数据采集使用并行方式进行处理。 其次，构建机器人敏感皮肤信号处理系统。系统采用模块化结构，使用快速傅利叶变换(FFT)对信号进行处理。为了能达到工程上要求的精度，采用汉宁(Hanning)窗法对误差进行补偿。 再次，针对敏感皮肤结构及其实时为智能机器人提供周围环境信息的特点，提出了一种基于容错技术的多传感器在线自适应加权融合算法。该算法首先对敏感皮肤模块测量数据进行预处理，获得具有容错特性的虚拟传感器数据值，其次依据各虚拟传感器方差的变化，及时以自适应方式调整参与融合的各虚拟传感器的最优权系数，使融合系统的均方误差始终最小。 最后，分析了系统中存在的主要电磁干扰源、电磁干扰的传播途径，并详细说明提高该系统电磁兼容性的设计思想和具体实现技术。 敏感皮肤的研制，是机器人在传感和控制领域中应用的一次尝试，它可以为解决诸如多关节机器人避障问题提供新的范例，同时对促进机器人和各相关科学的发展，及提高机器人智能化的水平具有深远的意义，并将有着广阔的应用前景。