触觉传感器是机器人实现智能感知的关键器件,在信息交互和传感认知过程中发挥十分重要的作用。近年来柔性电子学快速发展,基于不同机理的柔性触觉传感器不断涌现,但磁性触觉传感器由于材料和结构的限制,在构建柔性化、小型化、集成度高的感知系统方面进展缓慢。面对复杂的环境,现有单一磁性触觉传感器由于柔性缺失,接触点少等原因无法完全满足智能机械手对触觉信息的检测需求。为此,本文设计一种柔性磁致伸缩触觉传感阵列,对传感阵列的输出特性和应用进行研究。基于自然界中生物的毛发感知系统,本文采用磁致伸缩材料Galfenol细丝设计了一种仿生磁致伸缩触觉传感单元,根据逆磁致伸缩效应、线性压磁方程和材料力学原理建立传感单元的输出特性模型。通过仿真和实验对传感单元进行了结构优化,确定了最佳偏置磁场,霍尔元件位置及细丝参数。实验测试了传感单元的静态和动态输出特性,该传感单元对接触力的线性检测范围为0～3 N,灵敏度为14.52 m V/N,对1～4Hz的动态力响应良好,响应时间小于100 ms。磁致伸缩传感单元结构简单,体积微小,易于集成阵列。为了实现多触点信息检测,设计了3×3触觉传感阵列,采用仿真软件分析了磁场-应力场耦合作用下,传感阵列中横向和纵向永磁体对细丝上磁场分布以及单元输出结果的影响,通过共用永磁体和控制纵向距离的方式降低了阵列中的磁场干扰。制作了传感阵列样机并进行柔性封装,传感阵列的灵敏度为47.76 m V/N,磁场干扰影响下非受力单元输出与受力单元输出的最大占比不超过7%,不同位置的传感单元迟滞性和重复性基本一致,对接触力反应灵敏。将触觉传感阵列安装到二指机械手的指节上,在抓取具有不同特征（形状、硬度、尺寸）的模具时,柔性传感阵列能顺应机械手指的弯曲更好地贴合物体,根据输出电压波形可以提取识别物体的特征值。设计了BP神经网络算法用以识别具有平面、柱面和球面特征的日常用品,选择传感阵列输出电压、接触物体时触点数和机械手稳定抓取时位置作为特征值,经过算法学习后对不同特征的物体识别率达到90%以上。结果表明,研制的磁致伸缩触觉传感阵列能够有效应用于目标物体识别。