触觉传感器是最重要、最复杂的传感器,它是智能系统的基础和核心。近些年来,许多研究者都在对触觉传感器的压力感知功能进行研究,也在尝试利用各种传感原理来开发出结构小、灵敏度高、稳定性好、价格低的触觉传感器。目前,有许多关于电类传感器的研究,但它们本身存在一些明显的缺陷,如易受电磁干扰、线路连接较繁琐和零点漂移等,而且在辐射、高低温等恶劣环境中,传统的电传感器往往难以正常工作。不同于电类传感器,光学触觉传感器的结构简单、尺寸小、质量轻、成本低,且不受电磁干扰,可以在一些微小或者有辐射的环境中工作。本论文以微创手术中智能机器的触觉感知功能需求为出发点,对光学触觉传感器进行了相关的理论和实验研究。具体工作内容包括:（1）设计与仿真部分:根据光学触觉传感器的研究现状,对常用类型传感器的优缺点进行了分析,从而提出了基于光强调制的触觉传感器的实现方案。在设计结构时,选择了一种简单的单点式触觉传感器,即在杆状结构上加入某些微结构。先利用SOLIDWORKS软件对结构体进行模型设计,再将画好的模型结构导入ANSYS有限元分析软件中,进行有限元方法的仿真分析。最终,根据仿真结果,确定较优的传感结构的选择,并制作出传感器原型。（2）实验与数据处理部分:设计并搭建了基于光强调制的传感实验系统,该系统包括白光光源、触觉传感头、传光的光纤束以及CCD摄像机等,对所设计的触觉传感器进行了应变感知的实验,完成了相应测试。然后利用图像处理技术对摄像机接收到的图像数据进行解调处理,最后得出光纤束输出的光强值与传感头感受到的应力变化关系。实验结果表明,该传感器具有良好的应变感知能力。本文所设计的光学传感器是利用3d打印技术制作而成,其结构简单,价格低廉,无毒害,也可集成于微创手术的智能机械工具中。并且,基于光强调制的传感器不受温度的影响,这一点优于FBG光学传感器。此外,在杆状结构中引入的螺旋体微结构,提高了传感器的灵敏度。在解调系统中,与同类光强传感实验不同的是,本文利用图像处理技术完成光强解调,这种方式不需要在接收端对每个反射光纤单独设置检测器,操作更简单,结果更准确。