仿生触须传感器作为仿生理论基础之上发展的一种新兴的传感器,具有很多独特之处:通过仿生触须被动或主动的触摸,可详细感知对象物体的材质和形状;可准确地探测、识别和区分已知或未知环境的地形地表;可使高精度控制的移动机器人具备在能见度低且复杂的环境中进行安全导航的能力,并能确保自身结构和功能的完整性。目前,触须机器人的研制主要集中在国外一些大学和研究所,国内对此还处于探索阶段。啮齿类动物的触须对于触觉感知来说具有十分强大的功能,其触须“栽种”在毛囊中,通过毛囊感受触须的变化计算触须的偏转。根据这个原理,设计了磁电式和电容式仿生触须传感器。针对磁电式触须传感器建立了单根触须的触觉感知模型,并在此基础上进行仿真实验,分析触须轴的不同材质和长度对触须传感器感知结果的影响。同时提出了可通过触须的偏转幅度来估计目标物距离和角度位置的被动和主动感知方法。实验结果表明,利用该种触须传感器能够快速、准确地感知外界环境信息。论文建立了基于仿生触须的环境感知平台,设计了系统控制软件的数据帧格式,实现了上位机与环境感知平台的通信。基于该环境感知平台,利用Borland C++ Builder 6.0软件开发了触须感知系统的测控软件,完成对环境感知平台的控制和传感器信号的采集。通过一系列实验分析了触须传感器的特性,实验表明,磁电式和电容式传感器具有良好的静态与动态性能,且输出能充分反映被扫描物体的形状、尺寸和表面特征,可用于物体形态与表面纹理的有效识别及机器人自主避障。