随着交叉学科及人工智能的广泛应用,智能可穿戴产品不断涌现,兼顾舒适性与智能性的服装产品备受消费者喜爱,智能传感设备与纺织服装相结合可以极大化的发挥智能传感设备的导电性能及服装穿着的舒适性、质轻性等特点,使智能可穿戴设备成为一种日常化穿戴产品。可穿戴智能产品应用范围较广,适用于人体健康、医疗及运动竞技等领域,例如智能人体监测服装,可用于日常预防偏瘫、帕金森前期诊断,先天性关节步态不稳等,将这种预警或诊断信号传输至医护人员可有效降低患病风险;体育运动员在日常训练时,可以通过肢体运动监测或运动弯曲幅度判断姿态标准性或动作规范程度,从而大幅提高运动成绩或效率。弹性针织物是一种具有大应变和高度拉伸回复性的材料,应用于服装中可随人体肢体运动产生显著变形,加入导电纤维可将织物变形转换成电信号变化,制备集针织应变传感器为一体的弹性服装可以实现人体日常运动检测。因此,寻求一种具有日常良好穿戴体验且识别准确率较高的针织智能服装显得尤为重要。基于针织材料的高性能针织应变传感器有望提供卓越的穿戴舒适性、三维曲面贴合性、高灵敏性及使用稳定性,对实时运动检测具有重要的理论意义和使用价值。本文将不锈钢/涤纶型与镀银锦纶型针织应变传感器作为研究对象,揭示针织物变形、应变传感与人体运动三者之间的内在关系。分析二维及三维曲面应变传感性能,同时建立二维及三维动态等效电阻模型,阐明弹性导电针织物传感机理。实现具有高灵敏度和稳定性的多区域应变传感运动裤设计与制备。采集人体步态信号,提取运动特征,研究识别方式及准确率,最终实现可穿戴识别系统构建。本文的主要工作内容为以下几个部分。（1）制备了不锈钢/涤纶型与镀银锦纶型两种针织应变传感器,对比两种应变传感器组织结构、密度、拉伸速率等参数对传感性能的影响,探索针织应变传感器传感机理包括灵敏度、滞后性、重复性、稳定性等传感性能指标,寻找适合于人体运动检测的针织应变传感器结构。试验结果表明,与不锈钢/涤纶型针织应变传感器相比镀银锦纶型针织应变传感器在纵向拉伸时,应变灵敏度较高,传感器应变感测范围可达140%,并且在应变率0-70%时表现出良好的应变灵敏度和应变-电阻线性关系。纬平组织应变传感器相对1+1罗纹、2+2罗纹组织传感性能更佳;在不同速率下,镀银锦纶型应变传感器仍能保持稳定的传感性能;同时,经过3000次循环重复拉伸回复试验后,应变传感器重现性良好,电阻偏移变化较小,具有一定的长期稳定传感性能。（2）研究针织应变传感器三维曲面传感性能,分析三维曲面测试方法、针织应变传感器受力情况、计算三维曲面应变率,以及三维曲面应变-电阻变化、顶破速率和重复性对三维曲面应变传感性能的影响,对比二维应变拉伸和三维曲面应变传感性能。试验结果表明,三维曲面传感应变感测范围可以达到140%,在感测范围在0-120%应变率内,传感器电阻变化率和应变呈正相关性。对比二维纵向拉伸试验和三维曲面顶破试验,三维曲面应变有效传感范围是二维拉伸试验的两倍,二维纵向拉伸传感灵敏度相对更高,三维传感响应时间更短,两种传感应变方式都具有良好的循环重复性及连续工作稳定性。三维曲面传感对被测物体传感方向及物体表面形状限制较小,适用范围更广,可以满足更多传感场景及被测物体。（3）建立针织应变传感器基于二维应变的宏观-微观和拓扑结构两种等效电阻模型,对比了两种等效电阻模型的优缺点,建立基于三维曲面应变的等效电阻模型,分别将三种等效电阻模型与试验结果对比。试验结果表明,针织应变传感器的电阻变化与传感器织物长度电阻,线圈转移有直接关系。拓扑结构等效电阻模型预测拟合准确率更高,但计算比较复杂,适用于横纵列数较小的针织应变传感器电阻预测。宏观-微观等效电阻模型计算简便快捷,适用于面积较大的针织应变传感器电阻预测。三维曲面等效电阻模型与顶破深度有直接关系,可用于预测针织应变传感器三维曲面应变时的电阻变化。（4）通过3D人体扫描系统测量了人体膝关节皮肤应变量,并制备了集成多区域针织应变传感器的高弹性运动裤,对人体肢体运动的膝关节屈曲角,步态运动进行测试。试验结果表明,膝关节皮肤应变率最大的区域位于前中平分线与膝围线区域,前中平分线区域传感器能较好的反映出跑步、走路、上、下台阶运动姿态,适合作为高弹性运动裤的主要传感区域,集成针织应变传感器的高弹性运动裤具有良好的运动传感性能和灵敏度。通过电阻数值特征、步行周期划分、多区域感测及机器学习等方式对人体步态运动进行识别。建立了可穿戴运动识别系统。试验结果表明,电阻数值特征识别方式是一种计算相对简单的识别方式。步行周期与电阻曲线变化一一对应,利用多区域感测及支持向量机算法可以更好的提高运动识别准确率,四种运动的综合识别准确率为84.38%,其中跑步运动的识别率最高。本研究系统全面地分析针织应变传感器二维及三维应变传感性能及动态等效电阻模型,建立针织物变形、应变传感、人体运动三者之间的关系,制备集多区域应变传感器的高弹性运动裤,实现应变传感器感测的同时输出对应运动状态,构建可穿戴运动识别系统,为智能可穿戴设备和人体运动识别提供参考。