触觉感知再现技术是近年来人机交互技术和遥操作机器人研究的前沿和热点之一，而柔性触觉感知再现技术则是其中重要的研究内容。本文以国家973重点基础研究项目、国家自然科学基金项目和国家863高技术研究项目为背景，研究内容主要分为三部分，一是柔性触觉再现装置的设计和研制，二是虚拟触觉再现系统的构建，三是在所研制的装置上开展的关于人手指柔性触觉感知的生理心理实验。 1.首先概括了基于柔性触觉感知的人机交互技术的研究动态和发展趋势。针对遥操作和虚拟操作的需要，提出了一种新颖的基于弹性梁有效变形长度控制的柔性触觉感知再现方法，并研制了两套实时柔性触觉感知再现装置。装置通过调节弹性梁的有效变形长度，快速控制弹性梁的刚度变化，从而使操作者实时感知到虚拟操作或遥操作对象的刚度和柔软性，准确地识别对象的物理特性和分类。其中的小型化装置可以与鼠标结合，构成具有触觉感知功能的鼠标。论文分别从机械、硬件和软件三方面介绍了装置的设计过程，并对装置进行了标定和非线性分析。 2.构建了一个基于触觉再现装置的虚拟触觉再现系统，主要包括虚拟几何建模、碰撞检测、受力变形建模三个方面。针对系统实时性、精确性和逼真度等性能的要求，首先选用了高斯函数来计算变形，随后提出了一种基于物理意义的弹簧质点变形模型。将软件系统与触觉再现装置联结了起来，对模型进行了仿真实验，验证了可视化系统人机交互过程的有效性和可靠性。 3.触觉再现接口的设计需要充分研究人手的触觉感知特性。本文使用所研制的柔性触觉再现装置，开展了大量的关于人手指柔性触觉感知的生理心理实验。实验内容主要包括测试刚度的变化对人手指分辨率的影响，人手指对刚度感知较为敏感的区域，人手指感知物体时施加的压力大小，感知时习惯的按压次数和频率，人手指对触觉感知的刚度差别阈限，人手指的柔性触觉记忆容量(即在短时间内可以记住几种不同的软硬模式)以及触觉反应时间等等。通过对实验数据的分析揭示了人手指的触觉感知特性，得到了许多重要的结论，不仅可以用来改进触觉再现装置的设计，而且为触觉再现技术的研究提供了生理学依据。 4.提出了柔性触觉再现技术今后的发展方向。