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龙图腾网获悉苏州大学申请的专利基于外骨骼的人机交互系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115157222B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210942721.9，技术领域涉及：B25J9/00；该发明授权基于外骨骼的人机交互系统是由王凤霞;方平;卢文孝;陈涛;孙立宁设计研发完成，并于2022-08-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于外骨骼的人机交互系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于外骨骼的人机交互系统，其包括：佩戴于操作者手臂上的外骨骼；信号感知模块，捕捉所述外骨骼的动作，并将其转换为数字信号；信号转换模块；信号交互模块，其用于将所述动作指令发送给所述智能机器人，使其依所述动作指令动作，从而重复操作者手臂和手部的动作。本发明的有益效果是：本发明将摩擦电传感器引入到外骨骼感知系统中，可以对人体多关节运动实现运动检测，并且可以降低能源损耗，并且这种以齿轮作为传动的结构可以极大提升交互运动的精度，可以在偏瘫患者康复治疗，智能机器人遥操作等诸多领域中存在广阔的应用前景。

本发明授权基于外骨骼的人机交互系统在权利要求书中公布了：1.一种基于外骨骼的人机交互系统，其包括能由操作者操控的智能机器人，所述智能机器人包括手臂和手部，其特征在于，其包括： 佩戴于操作者手臂上的外骨骼，以随操作者手臂的动作而动作； 信号感知模块，用以设置在所述外骨骼上，来捕捉所述外骨骼的动作，并将其转换为数字信号； 信号转换模块，用以将所述数字信号转换为控制所述智能机器人的动作指令； 信号交互模块，其用于将所述动作指令发送给所述智能机器人，使其依所述动作指令动作，从而重复操作者手臂和手部的动作； 所述外骨骼包括固定在操作者人体对应位置的肩部、前臂和后臂，所述肩部与前臂、前臂与后臂之间均设置有相互啮合的并随所述肩部、前臂或后臂的动作而旋转的齿轮组；所述信号感知模块包括设置在所述齿轮组处以监控所述齿轮组的齿轮旋转情况的传感装置； 所述齿轮组包括两个直齿轮，两个所述直齿轮分别设置在所述肩部、前臂和后臂上，其中一所述直齿轮固定设置、而另一所述直齿轮可旋转地设置，且其上同轴设置一第一锥齿轮；还包括一与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮通过旋转轴可旋转地设置在所述肩部、前臂和后臂上，藉此结构以使得所述肩部与前臂或前臂与后臂发生相当转动时，通过固定设置的所述直齿轮驱动另一直齿轮旋转，由所述直齿轮上固定的第一锥齿轮带动第二锥齿轮旋转；所述传感装置通过监控第二锥齿轮的旋转来判断出外骨骼各部分之间的相互运动情况； 所述传感装置包括套设在所述旋转轴外的正六边形的载体，所述六边形载体内侧均匀设置六个摩擦电传感器，所述旋转轴上固定设置一拨块，所述拨块的自由端随所述旋转轴旋转而旋转时能接触所述摩擦电传感器，使得所述摩擦电传感器产生电信号，所述电信号通过滤波放大电路进行过滤和放大，并通过AD转换电路转换成数字信号给所述信号转换模块；拨块轮流与摩擦电传感器接触，产生电信号，通过分析电信号以获得第二锥齿轮的运动情况，包括速度和角度； 所述摩擦电传感器包括敏感层、封装层和电极层；所述敏感层采用水凝胶制成； 所述水凝胶采用如下方式制备而成： S11将聚乙烯醇以质量比6:94或8:92加入去离子水中，并在90±2℃的水浴下进行搅拌，直至聚乙烯醇溶解，得到聚乙烯醇溶液； S12将去离子水，氯化钙与玉米淀粉以质量比12:1:2进行混合，得到混合溶液； S13将聚乙烯醇溶液和混合溶液以质量比1:15混合，并在60±2℃的温度下加热并搅拌30至40分钟，以形成凝胶预聚物； S14将凝胶预聚物在真空干燥箱中抽真空后静置5分钟以上，以去除气泡； S15将预聚物放在70±2℃下加热1.5小时以上，以得到所述水凝胶； 所述摩擦电传感器通过以下步骤制备而成： S21制备一带有凹槽的基底层，所述基底层由共聚酯制成，所述共聚酯为Ecoflex硅胶A与B，按照1:1体积或重量比制成共聚酯预聚物，所述共聚酯制备需将所述共聚酯预聚物60℃加热30min； S22将所述水凝胶置于凹槽处，并在60±2℃的温度下将一银导线的一端埋设在所述水凝胶内部；所述银导线另一端连接柔性电极，用铜胶带粘附在所述水凝胶表面以固定所述银导线； S23用所述共聚酯预聚物制备所述封装层对所述水凝胶进行封装，在60±2℃的温度下加热使得基底层和封装层凝固，得到所述摩擦电传感器。

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