触觉是机器人实现与外部环境直接作用的必需媒介，通过人工皮肤阵列感受的触觉信息，智能机器人不仅可以可靠地抓取目标物体，还可以感知目标物体的轻重、材质、形状、一系列物理特征。研究具有柔性化、阵列化、多维力检测功能的人工皮肤触觉传感器，为提升机器人拟人化、智能化程度以及解决人机协作安全问题提供了新的方法。本课题针对具有前瞻性的机器人人工皮肤光纤光栅触觉感知方法进行研究： 首先，开展基于光纤光栅的人工皮感知机理与静动态性能仿真研究。分析硅胶外部受力、温度、变形对FBG的传递与感知效应，建立光栅温度、应变感知模型，得出硅胶内植入光纤后的感知机理与分析方法。Ansys仿真模拟3*3阵列传感节点间隔距离、栅区长度、弹性体厚度等传感器结构参数与传感阵列静动态性能关系，为后续结构优化奠定基础。 然后，对人工皮肤触觉传感单元的结构优化方法进行研究。设计了拱形桥、中间孔等多种微结构感知单元，提高了人工皮肤感知灵敏度。研究植入光栅节点的人工皮肤阵列形浇注工艺，制备可用于大面积、阵列化的光栅人工皮肤。 其次，研究光纤式阵列化感知数据解调与接触力信息反演方法。提出了基于三点定位和神经网络的接触力、位置反演算法与力谱云图交互现实方法，有效地提高了人工皮肤力触觉测量与感知精度。 最后，开展了可穿戴人工皮肤的接触面压滑觉、动态触觉感知研究。设计了一种指尖滑觉感知结构，提出一种光栅中心波长二阶导数识别算法，实现初始滑动识别。设计了一种光纤触须振动感知结构，研究光栅振动信号时频分析方法，实现接触纹理定性识别。为人工皮肤外部形状接触的定性识别和定量表征提供支持。 该课题资助发表的论文共20篇，其中SCI收录期刊12篇，EI收录20篇。与课题研究紧密相关的9篇，其中SCI/EI期刊收录7篇，EI会议论文2篇。