啮齿类动物能利用触须实现物体识别和避障,由此启发研制了触须传感器。文中对触须传感器的工作原理进行了理论分析,研究了触须传感器实现距离测量和轮廓检测的方法。运用ANSYS/LS-DYNA进行仿真,验证了此方法的可行性和有效性。最后,基于虚拟现实技术,进行了仿生触须机器人避障研究。本文围绕触须传感器进行了如下内容的研究:1.建立了触须的力学模型。提出了通过移动或转动触须传感器来测量接触距离,并推导出各自的接触距离计算公式。在此基础上提出了利用触须阵列进行物体轮廓检测的方法,并推导出了具体的计算公式。2.完成了触须触碰物体的仿真。运用ANSYS/LS-DYNA建立了触须和物体的有限元模型,分别进行了触须移动触碰物体和转动触碰物体的仿真。对仿真数据进行了计算分析处理,得出了触须的接触距离,验证了所提出方法的有效性和可行性。3.完成了轮廓检测仿真。运用ANSYS/LS-DYNA建立触须阵列和物体的有限元模型,进行了触须阵列扫描物体的仿真。根据之前提出的轮廓检测方法和计算公式求出接触点,并把测得的接触点拟合成物体轮廓。4.进行了仿生触须机器人避障研究。运用ADAMS建立了虚拟环境和基于触须传感器的仿生机器人虚拟样机,并建立了控制规则,实现了机器人在虚拟环境中自主移动和躲避障碍物等动作。