基于磁悬浮结构的人体动能采集技术

• 作者: 刘申宇 吴常铖 周升丽 杨德华 费飞
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 磁悬浮 人体动能 能量采集 有限元仿真 可穿戴设备
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 能源工程
• 页码范围: 2215-2222
• 页数: 8页
• 分类号: TP212
• 字数: 4118字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2019.11.020

摘要

设计基于磁悬浮结构的电磁能量采集装置,该装置可佩戴于使用者的腕部、肘部和脚踝处,收集人体运动过程中产生的动能.概述现有的可用于振动能量采集的多种能量采集技术,利用惯性传感器对实验者运动时的关节加速度及角速度进行测量,对磁悬浮结构的非线性能量采集工作原理进行理论分析.运用有限元工具对振动时结构周边的磁场分布和磁力线变化进行仿真研究,并通过振动实验平台验证装置的共振频率和电压输出范围.当使用者佩戴该装置进行测试时,装置输出的电压及功率随运动速度的增加而增加,在8 km/h的运动条件下,腕部、肘部和踝部所能俘获的最大瞬时功率分别为0.60、0.30、0.58 mW.实验结果表明,基于磁悬浮互斥结构的电磁能量采集装置能有效采集人体动能,并为可穿戴传感器等低功耗设备供能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨德华	南京航空航天大学自动化学院	17	23	3.0	4.0
2	费飞	南京航空航天大学自动化学院	16	32	4.0	5.0
3	吴常铖	南京航空航天大学自动化学院	16	27	3.0	4.0
4	刘申宇	南京航空航天大学自动化学院	1	0	0.0	0.0
5	周升丽	西北工业大学航天学院	1	0	0.0	0.0