触觉传感器在自动检测和传感认知过程中发挥着重要的作用。触觉感知作为接触式的感知方式,可以在视觉感知失效的场合下测量各种物理量。目前轮胎花纹探测主要是基于视觉,视觉传感具有采样速度快、灵活性好和感知精度高等优点,但其容易受到空气湿度、光照强度和雾霾浓度等因素影响,在复杂环境下识别率低,因此触觉传感器有很大的研究空间。本文基于铁镓合金灵敏度高、动态特性好、力学性能优良等诸多优势,设计了磁致伸缩触觉传感器阵列,通过提取输出信号中的特征点进行汽车轮胎花纹缺损检测与轮胎花纹形状分类识别。从自然界动物毛发感知机理出发,设计了磁致伸缩触觉传感器的基本结构,并选择片状铁镓合金作为触觉传感器的敏感元件。建立了触觉传感器的三维仿真模型,通过有限元分析软件对模型进行应力场和磁场仿真,确定了铁镓片的尺寸为12 mm×3 mm×0.1 mm,施加的偏置磁场强度为4.8 k A/m。基于磁致伸缩逆效应和欧拉-伯努利梁理论,构建了触觉传感单元的接触力检测模型。基于接触力检测模型并结合胡克定律建立了轮胎花纹的接触深度检测模型。制作了传感单元样机,搭建了磁致伸缩触觉传感器输出特性测试平台。通过实验测试了传感单元的线性度、灵敏度、重复性、恢复时间和响应时间。传感单元接触深度检测范围0-4.8 mm,灵敏度可达25.26 mV/mm（176.8 mV/N）,输出电压峰值与接触深度呈线性关系。分析了轮胎花纹的特点,探究了传感器采集的特征点与轮胎花纹磨损程度、花纹形状、裂纹等边界特征的关系。针对传感单元识别特征点特征量不足的缺点,设计了1×3传感器阵列。传感器阵列安装在滑轨工作台上,步进电机驱动工作台在轮胎胎面匀速滑动,数据采集卡记录滑动过程中的动态信号。传感单元扫描轮胎花纹,提取特征点电压幅值检测轮胎花纹磨损程度,取得了预期的效果。使用传感器阵列识别轮胎花纹形状以及花纹中的裂纹。按需要提取的特征点个数将轮胎周向花纹分为I型、Y型和X型,通过扫描结果中特征点的出现时间识别花纹形状。实验表明,该传感器阵列具有轮胎花纹形状分类识别的能力。开发了一种轮胎裂纹识别算法,使用MATLAB软件确定花纹节距中花纹槽的个数。提取输出信号中的特征点,识别裂纹位置,通过特征点的电压峰值计算裂纹深度。经多次重复实验,得到裂纹识别算法的识别准确率为96%。