微创医疗与普通医疗相比具有显著的优势，尤其是微创手术能够减少术中失血和创伤，改善术后恢复，减轻病人疼痛和医生疲劳等。近年来，适用于微创医疗的机器人辅助医疗系统已成为世界各国的研究热点之一。光纤布拉格光栅传感器不仅易于集成，而且具有抗电磁干扰、线性度良好、波分复用等特点，这些使得它超越压阻传感器、电容传感器、压电传感器等传统的电信号传感器，在微创医疗智能机器人领域具有广阔的发展前景。本文对光纤布拉格光栅传感器在微创医疗中力触觉感知和温度感知的应用发展做了详细的叙述，并对其存在的问题和发展前景进行了分析。

为实现机械手指的复合式触觉传感, 以光纤布拉格光栅(FBG)为传感元件, 将压力传感器和温度传感器封装在同一聚合物传感单元中。分析了压力传感器受目标物体温度扰动的特性, 同时利用逆传播神经网络对FBG触觉传感信号进行处理, 实现了对传感单元表面正向压力的准确识别。仿真与实验结果表明, 该方法进一步消除了目标物体温度对应变传感器的影响, 减小了应变传感器的不确定性误差, 提高了压力测量结果的稳定性和测量精度, 补偿后压力传感器的温度漂移率仅为1.2×10-4 nm/℃。将补偿研究应用于机械手指FBG触觉传感阵列, 可以有效抑制温度对应变传感的干扰, 使得柔性机械手指触滑测量系统具有更加广阔的应用前景。

力觉传感器是机器人最重要的外部传感器之一。随着特种机器人的兴起，研发能适应特殊环境（如微创手术、核磁共振手术、救灾救援、核电站、消防等）的新型力传感器显得尤为重要。光纤Bragg光栅（FBG）是一种新型无源光器件，以光为传感信号，具有无电检测、不受电磁干扰、无零漂、精度高、耐高温、单根光纤可串接多个光栅等优势。自2001年国外学者首次将FBG用于机器人多维力传感技术后，基于FBG的力/力矩触觉传感技术逐渐得到广泛研究和应用。基于此，综述了目前国内外基于光纤Bragg光栅原理的多维力/力矩传感技术、力触觉传感技术设计及应用的研究现状，展望了其发展趋势。

针对电活性聚合物(EAP)薄膜制造柔性智能器件的发展要求，分析了电活性聚合物薄膜的正/逆力-电特性及发电机理，采用静电诱导自组装技术在电活性聚合物表面制备了碳纳米管薄膜电极，然后构建了柔性传感器件。实验研究了EAP柔性器件的手指关节弯曲姿态及脚踏运动触觉的传感特性。扫描电子显微(SEM)形貌观察表明：碳纳米管薄膜呈网状结构且质地致密均匀。基于EAP柔性器件的手指弯曲姿态实验结果表明：在手指弯曲度为15~90°时，输出电压峰值为1.2~3.7 V，展示了输出电压峰值与手指弯曲度之间的高线性度，线性相关系数为0.9951。此外，采用EAP薄膜器件对踏步触觉进行了实验测试，其输出电压峰值在1 V左右，而且具有响应快、可重复性好等优势。本文的研究为电活性聚合物薄膜型电子皮肤及触觉传感器的发展提供了理论基础和实验依据。