柔性力学传感器是柔性电子技术这一国际前沿研究领域的重要组成部分，可广泛应用于可穿戴设备、智能机器人等领域，实现信息交互、健康监测、动作控制等功能。柔性力学传感器拥有传统刚性器件无法比拟的优势，使用时具有良好穿戴舒适性和灵活性。但是目前柔性力学传感器研究领域仍存在许多挑战，例如器件稳定性差、灵敏度低等问题。本文根据文献报道以及国际前沿趋势，利用柔性纳米材料以及在柔性器件设计中引入不同类型的微结构，实现了高灵敏、高稳定的压力、振动信号检测，并尝试将柔性力学器件运用到人体体征检测、声音振动检测以及笔记识别等创新应用中。　　1.基于柔性织物为模板并结合单壁碳纳米管薄膜制备了高灵敏度、快速响应的柔性压力传感器，可用于对人体生理信号如脉搏信号和语音信号的检测。本工作利用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)复型柔性丝绸织物模板，得到了表面带有精细、高密度微结构的PDMS柔性薄膜。再在PDMS薄膜表面喷涂均匀分散的单壁碳纳米管(Single-walled carbon nanotubes，SWNTs)溶液，得到PDMS-SWNTs薄膜，通过退火的方式获得了半嵌于PDMS之内的SWNTs网络结构。再以PDMS-SWNTs薄膜制备了双层结构的压阻式柔性压力传感器。经65000次重复载荷循环实验，器件依然保持性能稳定。所制备的柔性压力传感器件灵敏度达到1.80 kPa-1，最低可检测0.6 Pa压力，响应速度10ms，器件能够用于检测人体体征信号和语音信号。　　2.基于对材料以及微结构的优化，提出了一种新型柔性声音振动传感器——“柔性仿生电子耳膜”。结合三明治柔性结构设计和印刷电子技术，实现了对声音的高灵敏检测及语音识别。通过紫外臭氧处理PE(Polyethylene)薄膜，得到了由化学键连接的PE-PDMS薄膜。以PE-PDMS薄膜为基础制备了超薄(50μm)，超轻(50 mg)的柔性力学传感器。通过金字塔微结构的引入显著地提高了在声音方面的传感性能。本工作通过预喷涂SWNTs于模板表面，后旋涂PDMS的方式，将SWNTs网络完全嵌入PDMS表面，有效地提高了器件的稳定性，在150000次重复压力试验下电阻信号几乎不变。通过对声音的实时检测发现器件对声音信号具有高信噪比(～55 dB)、快速响应(76.9μs)、和宽频率响应(20-13000Hz)的特征。对测得声音信号进行分析，发现所记录的信号与原始音频信号具有高度的一致性，并且在某些频率段比手机录音的性能更为优异。通过理论计算和实验发现器件对声音响应的机理与一般的柔性压阻式传感器对压力的传感不同，器件厚度，器件内应力以及微结构都会对器件的声音响应产生影响。器件测得的信号经过小波变换处理，能够实现对语音识别的应用探索。　　3.柔性力学传感器除了感知压力，还可以用于检测振动信号。通过使用聚酰亚胺(Polyimide，PI)超薄膜为柔性衬底，成功地制备了基于纸质基底表面的柔性振动传感器。通过使用PI作为衬底材料，能够更有效的减少振动信号在器件内部的衰减。器件通过两层PI-SWNTs导电复合薄膜之间接触电阻的变化实现对振动的传感，并且优化了器件的厚度以及内部的微结构尺寸。将器件采集得到的振动信号经由DTW(Dynamic time wrapping)算法分析，实现了对不同人字迹信号识别的应用探索。