柔性电容式触觉传感器具有稳定性好、响应速度快和滞后小等优点,在医疗保健、智能机器人和人机交互等领域具有广阔的应用前景。目前,柔性电容式触觉传感器在敏感材料、感知机制和信号分析等方面仍有很多问题没有解决,在较大压力范围内保持较高灵敏度和稳定性比较困难。本文对柔性电容式触觉传感器的感知技术进行理论和实验研究。柔性电容式触觉传感器的传感机制研究与结构设计。利用电容定义式推导传感器的灵敏度与介电薄膜厚度的关系,分析柔性电容式触觉传感器的传感机制。对比不同材料基本特性并结合有限元仿真分析,选用聚偏二氟乙烯（PVDF）作为介电材料,沉积有镍金属的导电聚氨酯海绵（Ni-PU）作为电极材料,确定柔性电容式触觉传感器结构为三明治结构。分析小压力和大压力载荷下,柔性电容式触觉传感器的传感过程,从理论上验证柔性电容式触觉传感器材料选择及结构设计的可行性。柔性电容式触觉传感器测试与参数优化。利用旋涂法制备不同厚度PVDF薄膜的传感器样机。基于实验测试和有限元仿真分析,对比不同PVDF薄膜厚度对传感器灵敏度和量程的影响。当PVDF薄膜厚度为40μm时,柔性电容式触觉传感器能够在0-3 k Pa、3-50 k Pa压力范围内的灵敏度分别达1.31 k Pa-1、0.085 k Pa-1。分别在法向压力和弯曲力下测试传感器的感知特性,检验传感器在各种测试环境中的工作性能。测试结果表明,柔性电容式触觉传感器具有最低检测限低、响应速度快、迟滞性小、稳定性好的特性。柔性电容式触觉传感器的信号分析与应用研究。将柔性电容式触觉传感器用于脉搏和呼吸等生理信号检测,能够准确识别站立、慢跑和快跑三种运动状态下的呼吸信号,并能够有效地采集脉搏信息。通过触摸不同硅胶块和铁块,表明传感器能够有效区分物体的硬度。将柔性电容式触觉传感器固定在手指上可检测手指的弯曲运动,可用于手势识别等领域。设计并制作3×3和4×4柔性电容式触觉传感器阵列,能够有效检测单压力、多压力和弯曲力的分布。采集用户手指滑动信号数据,通过时域分析和特征量降维,提取有效表征手指滑动信号的特征量,构建基于随机森林算法的用户识别模型,识别准确率达98.44%。