可拉伸表面电生理电极是一种典型表皮电子器件，广泛应用在人体健康监测与人机交互领域。关键在于可拉伸结构设计、共形机理研究。本学位论文研究电极机械-电学性能耦合优化设计与转印工艺，得到具有大变形能力的表面电极，记录电生理信息和实现人机交互应用，主要创新之处如下：　　建立了二阶自相似马鞍形微结构的拉伸变形能力的标度律模型，通过理论分析、有限元计算和实验相结合的方法，研究了高跨比、二阶结构与一阶结构跨距比、厚度、线宽和屈服应变对微结构拉伸能力的影响，成功预测了微结构单元的拉伸变形能力。　　基于能量变分原理建立了电极/皮肤系统的二维界面力学模型，构建了电极/皮肤表面保持共形接触的判定准则，分析皮肤属性、电极材料与几何属性、功能覆盖率和外加应变对界面力学行为的影响，揭示了外加应变下电极从皮肤表面的分离机理。从厚度、功能覆盖率和外加应变等方面分别验证了电极与皮肤表面的共形接触性能。　　研究了电极几何结构参数对共形接触能力、拉伸变形能力、功能覆盖率和输出信号增益的影响，建立了电极共形接触和拉伸变形约束下的电极机械-电性能耦合优化模型，得到表面电生理电极的几何结构参数设计区间，提高了表面电极的输出电学性能，提供可拉伸表面电生理电极的评价指标。　　提出了基于聚乙烯醇(PVA)水溶胶牺牲层的电极到皮肤表面的转印工艺，与直接用PDMS转印相比，改良后的工艺临界剥离能下降了60％，提高了电极从玻璃基板上的可剥离性，扩大了电极从玻璃基板转印到皮肤表面的工艺参数窗口，实现电极直接转印到皮肤表面。　　探索了优化后的可拉伸表面电极在生理健康监测和人机交互中的应用。与传统电极相比，可拉伸表面电极适应变形大、曲率大的皮肤表面（如手指、后颈），记录相应部位不同动作下的电生理信号，扩大了可拉伸电极的应用范围。同时可拉伸电极用作人机交互接口，实现对移动机器人的运动控制。