在数据交互越来越频繁与流畅的信息化社会,生活品质的提高和工业发展已经使得人们不满足于自动化生产和简单的人机交互,人类希望机器人除了自动执行某段程序之外,也可以进行预测性操作。因此,如何让机器人感知周围环境并根据采集到的信息做出符合人类预想的操作成为了研究热点,而在众多传感器技术中,触觉传感器更受关注。光纤布拉格光栅可以将压力、温度、振动等信息转变为光波长信号,通过相应的感知单元和解调方法实现定量表征,可以赋予机械手感知信息的能力。触觉包含力觉、痛觉、滑觉、冷热觉等。单一的触觉信息不足以支持机械手做出精确判断,需要采集多种触觉信息来提高系统鲁棒性。传统压阻式、压电式等传感器难以在小区域内大量布置,裸光纤布拉格光栅传感器直径125微米,可以在轴向不同位置处刻写栅区,引入传感区域,同时空分复用与波分复用保证了小区域内可以存在多个传感区域,这便于提高传感单元信息密度同时缩小传感单元体积。光信号在光纤中的传输速度快,同时不受电磁信号干扰,可以极大减少感知量到输出量的转化时间又保证了信号传输的稳定性。通过复用光纤布拉格光栅传感器的方法,将不同种类的触觉信息同时采集并耦合表现为光纤布拉格光栅中心波长变化,实现温觉、力觉、二维滑觉等触觉信息的融合感知。同时为了解决光纤布拉格光栅温度与应力双敏感问题,采用差动方法在悬臂式敏感结构上对称布置光纤布拉格光栅传感器。在完成传感单元主体结构设计的基础上,采用对比法标定了触觉传感器的温度系数。采集不同质量滑块在不同位置的波长变化值,确定触觉传感器的质量系数。二维滑动的位置确定是基础问题,本文使用多次测量取平均值的方法对不同质量滑块滑动数据进行拟合,得到拟合曲线,与理论值的相对误差在4.1%～9.7%之间。从基本公式出发,推导悬臂式敏感单元的二维滑动感知原理,进行了相关实验验证。在X轴的滑动检测中,中心波长与位移理论值和实验值的相对误差在3%～6%,Y方向的误差在4%～10%,二维滑动的角度相对误差在4%～8%。滑动速度2mm/s的误差范围在0.2mm/s以内,5mm/s的误差范围在0.5mm/s以内,10mm/s的误差范围在2mm/s以内。为了提高悬臂式触觉传感器性能,在其上嵌入硅橡胶传感单元,通过提取滑动过程中所采集数据的特征值来识别接触界面材质。搭建解调系统以及设计上位机处理程序,既实现了通过触觉传感器识别滑动趋势产生点,也完成了对PLA（Polylactic Acid）、布和砂纸三种材料的分类识别,识别正确率为95.24%。