接近传感在智能感知方面有巨大的应用潜力,如智能机器人完成抓取、避障等动作时,需要接近传感器提供外界环境信息。目前,已经有许多成熟的接近传感器产品,被广泛应用在智能家居、工业生产、防盗系统、测量技术等方面。然而,这类传统的接近传感器往往由金属材料构成,体积大且硬度高,无法直接应用在曲面或对柔性要求高的环境下。为了满足这类情况下的应用需求,研究人员致力于研发一种柔性的接近传感器件。柔性材料,制备工艺等的快速发展,又为柔性接近传感器的相关研究提供坚实的技术基础。本次工作主要的研究对象是适用于近距离接近传感的柔性电容型接近传感器。当前对于该类传感器的研究还停留较为浅薄的层面,通常仅仅简单地表征器件的电容值或相对电容变化率ΔC/₀随距离的变化关系,对灵敏度、回滞等其他常见的传感器性能指标未作讨论。这里我们以电容型接近传感器的原理,即电容器的边缘场效应作为课题的出发点,基于COMSOL设计并分析图形化电极对接近传感器边缘场的增强效果。同时建立电容型柔性接近传感器的工作模型,证实图形化电极能够提高器件的电容相对变化率ΔC/₀和灵敏度。最后,我们制备了螺旋线状电极的接近传感器,其电容的相对变化率ΔC/₀达到15.3%,灵敏度高达0.187 p F/mm。同时也对器件的检测范围、迟滞、响应时间等性能指标进行表征。本文将在第一章分析多种类型接近传感器在近距离传感中的适用性并介绍柔性电容型接近传感器的发展历史和现状,第二章介绍基于COMSOL软件对图形化电极开展的模拟实验,第三章对螺旋线状电极的接近传感器进行深入研究,最后一章对全文进行总结并讨论柔性电容式近距离传感器的发展前景。