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仿生电子皮肤通过结合微机电、材料学和传感器等技术模仿人体皮肤实现对外界环境的感知和交互,因此仿生电子皮肤是可穿戴设备及智能机器人感知外界环境的重要媒介。仿生触-压觉传感器除了能够捕捉微小压力（触觉）同时还能实现较大压力的多尺度测量（压觉）,还原了人体皮肤对力学的感知过程。因此,触-压觉传感器对于可穿戴设备、医疗器械等领域实现模拟人体皮肤感知外力方面拥有巨大的发展前景。人体皮肤实现高精度微压力测量的同时还具有较大的测量范围,对于压力传感器而言,高测量精度和大测量范围二者相互制约,难以同时实现。因此,由于测量精度和范围的相互制约,限制了仿生触-压觉传感器的研究。国内外关于仿生压力传感器的研究按照测量范围划分,主要分为两大类:一类是高灵敏度的触觉传感器,该类传感器的灵敏度很高,但是测量范围通常很小。另一类是具有较大测量范围的压觉传感器。该传感器虽然能够测量较大的压力,但是传感器通常为刚性且在微小压力范围内测量精度低。这些研究都只能视作触觉或压觉的单一觉传感器,难以同时实现压觉和触觉的模仿。针对上述问题,本论文基于石墨烯的优异电导性和高灵敏度等特性,提出了一种基于2D/3D石墨烯的多尺度柔性触-压觉传感器。本文的主要工作有:1)通过研究人体皮肤感知外力的原理、石墨烯在2D及3D结构的工作原理及相互的制约关系,提出了基于2D/3D石墨烯的柔性触-压觉传感器;2)通过人体皮肤感知外力的物理学参量,对传感器的结构、尺寸及关键参数进行研究;3)通过对传感器的选材和制备工艺研究,实现仿生触-压觉传感器单元;4)设计并搭建微压力-压力实验测量平台,通过实验结果分析研究传感器的工作性能。5)根据传感器的输入-输出特性,提出了一种基于SVM的传感器标定方法。实验结果表明:本文提出的传感器的测量范围在02N和240N两个区间内。对于触觉传感器,灵敏度可达472.2Ω/kPa,力分辨率可达0.01N,响应时间约为40ms;压觉传感器的灵敏度可达5.05kΩ/kPa,力分辨率可达0.5N,响应时间约为30ms。本文提出的触-压觉传感器有多个敏感单元,是一种单输入-多输出系统。在对传感器进行标定时,通常采用最小二乘法来确定传感器输入与输出之间的对应函数关系。最小二乘法对于单输入-单输入的线性系统的标定结果高效准确,但本文提出的传感器为一种单输入-多输出的非线性系统,最小二乘法的拟合较为复杂且误差较大。因此本论文提出了一种基于SVM的仿生触-压觉传感器的标定方法。通过对标定结果的误差分析发现:采用SVM算法标定传感器时,触觉传感器的均方误差为5.370327×10-5,压觉传感器为1.278634×10-2。标定结果比传统最小二乘法的均方误差小两个数量级。本论文提出的仿生触-压觉传感器具有柔性,测量范围横跨3个尺度,能够模拟人体皮肤感知外力的功能。基于SVM的传感器标定方法可以提高对单输入-多输出系统的标定效率与准确性。该方法也对其他多输入-多输出传感器系统提出了一种新的处理方法。研究结果在机械手臂、仿生机器人及传感器标定等方面具有重要的应用前景。