仿生机器人触觉感知与运动能力是其高智能、高效率作业的重要基础，发展与生物相媲美的触觉感知与运动能力是仿生机器人重要发展方向。但与生物触觉感知、运动密切相关的表界面作用机理尚不清楚，是机器人触觉感知与运动仿生技术发展的重要障碍。本文针对指纹结构在触觉感知中的增敏机制，建立了基于能量形式的指纹周期结构与物体表面结构的接触作用模型。系统研究指纹脊线周期与不同表面纹理的相互作用规律，量化分析指纹结构对摩擦诱发振动信号的频率调制效应，揭示指纹微结构在纹理特征识别中的增强机理，为仿生触觉感知器件设计提供指导。围绕松软地面机器人足-地相互作用问题，引入颗粒介质阻力理论，通过系统的侵入实验，辨识沙砾介质的应力-深度系数，构建了适用于非理想颗粒介质的足-地作用模型。结合自然界生物足部的进化优势，深入探究了足端轮廓几何形状特征对升力、推力的影响机制，建立了足端轮廓参数化生成方法，设计基于力学性能、足端尺寸与重量等综合因素的足端评估与优化框架。揭示了足端几何形状与接触力学响应之间的映射关系，设计了具有优越运动性能的非对称蹄形足与高效推力效率的多楔形蹼形足，为足式机器人在复杂松软地形下的形态定制与步态规划提供了坚实的理论基础与技术指导。

指纹结构；触觉感知；频率调制；仿生足；松软地面