触觉是人体向外界进行信息获取的重要通道，而触觉信息技术的应用也越来越广泛，例如触觉反馈、虚拟现实、仿生假肢、远程操作等。触觉信息从环境到人体的传递离不开触觉系统，其中包括触觉感知、信息提取、触觉再现等过程。触觉传感器是感知环境信息的主要途径，而振动触觉是人们普遍接受的触觉再现手段。本文主要从这两个方面介绍了基于新型仿生手指传感器的振动触觉系统设计与机制研究。本文首先分析了目前触觉传感器的特点与不足，提出了基于液压的新型传感器原理。在此基础上完成了传感器的结构部件设计与电气系统设计，并搭建了传感器信号采集平台，完成了传感器的初步测试与信号分析。振动触觉系统的触觉信息是通过传感器获取的，而振动刺激实现了信息的触觉表达。不过振动刺激的编码与人体触觉感知的评估是两个难点。在本文在振动触觉生理学和机械感受器的研究基础上，建立了手指振动触觉的简化模型。随后引入砂纸的粗糙度作为衡量触觉的参考标准，并进行了基于砂纸的手指滑动建模。最后通过粗糙度与振动触觉的对比实验进行了人体感知的评估与分析。最后本文提出了基于振动触觉系统的材质特征识别方案。