VOCs作为工业生产中极易出现的危害气体,因其强挥发性所带来的安全隐患限制了工业的发展,其挥发泄漏不仅会对工人身体健康造成危害,甚至对大气造成污染。我国作为世界第一大工业国,危险气体的检测需求日益增加。VOCs检测装置能够及时有效地对工厂车间内的挥发性有机物气体进行监测并预警,提升工业生产环境的安全性,给工业化的发展保驾护航。为满足上述要求,本文设计了一款具备VOCs检测功能的仿生鼻并对其气敏性能进行了测试、分析与优化,具体研究内容及工作如下:（1）融合动物嗅觉器官结构的仿生鼻腔设计通过机械结构设计及计算机仿真模拟技术,结合动态检测的概念和仿生理念设计并制作了一款内部可以搭载气敏传感装置的仿生鼻腔。对嗅觉灵敏的哺乳动物嗅觉器官架构进行分析,并利用3D打印技术对其进行了制作。通过对其内部流场的模拟分析,确定了最佳工作条件,保证内部传感元件能够高效稳定工作。（2）仿生鼻检测空间扩展柔性机构设计基于人体骨骼肌的驱动原理,采用Mc Kibben气动肌肉为设计原型,通过硅胶浇注和编织网镶套制作了柔性驱动单元。设计并制作了用于驱动单元组合的底座,通过驱动单元排列安装以及弹性基质的浇注,集成了仿生鼻检测空间扩展柔性机构。仿生鼻进行VOCs检测时空间扩展柔性机构具有主动摆动的功能,使其具有更大的工作空间。（3）仿生鼻VOCs新型气敏检测材料开发对SnO2半导体气敏传感器核心材料进行优化设计,提出一种基于自模板法的三步制作策略,合成了新型气敏传感材料A-SnO2@Fe2O3 MNSs。通过XRD、FESEM、TEM等多种仪器设备对其成分、样貌进行表征及分析,以确保最终产物“金负载后的SnO2@Fe2O3 MNSs”样品成功合成并具有其独特的结构优势。（4）新型气敏检测材料的气敏特性测试及分析将新型气敏检测材料A-SnO2@Fe2O3 MNSs采用旋涂工艺制作成气敏传感器,过程产物以及不同配比材料设为对照组。使用气敏表征系统对其进行传感性能测量。通过气敏性能对比分析找出A-SnO2@Fe2O3 MNSs中各成分最佳比例和最佳工作温度。并对最优样品其进行了气体选择性和连续性测试,结果显示其对于VOCs的气敏检测性能得到了全方位的提升。（5）具备VOCs检测功能的仿生鼻集成与测试设计了半导体气敏传感器系统,以及移动平台,并将其与仿生鼻腔、空间扩展柔性机构和由新型气敏检测材料制成的气敏传感器通过组件进行连接集成。分析了工作原理,进行了驱动及气体检测实验,证明该仿生鼻具备VOCs实时检测功能,且拥有泄漏故障点寻找以及故障预警的能力,能够给工业生产提供安全保障。