一种可穿戴的人体动能捕获装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种可穿戴的人体动能捕获装置及其方法，包括底座、齿槽、齿条、弹簧轴、弹簧、连架装置、齿轮组及电机，所述底座上开有齿槽，所述齿槽与齿条配套使用，所述弹簧固定在弹簧轴上，所述弹簧轴安装在底座上，所述连架装置固定在齿条上，且与弹簧固定连接，所述齿轮组的输入齿轮与齿条相互啮合，所述电机与齿轮组的输出齿轮啮合，所述齿条沿着所述齿槽做直线运动并与齿轮啮合。装置固定在背包背带上，随着背带的振动作内部的相对运动，使齿槽做一维的往复运动，带动齿轮组运转使电机转动获得电能，本发明扩展了可利用能量的来源。
【专利说明】一种可穿戴的人体动能捕获装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种可穿戴的人体动能捕获装置及其方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，人们越来越多地使用各种电子消费品，如手机、MP3等，同时可穿戴式电子设备也即将兴起，这些电子设备主要靠电池供电，然而由于现有技术的限制，现有的电池容量有限，而电子设备的功能越来越强大，所需的功率也越来越高，电池的续航力也越来越短。与此同时，老化的电池容易引起严重的环境问题。因此，寻找一种可代替电池的电源，以供给人们所携带的电子消费品是必要和有意义的。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种可穿戴的人体动能捕获装置及其方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]一种可穿戴的人体动能捕获装置，包括底座、齿槽、齿条、弹簧轴、弹簧、连架装置、齿轮组及电机，所述底座上开有齿槽，所述齿槽与齿条配套使用，所述弹簧固定在弹簧轴上，所述弹簧轴安装在底座上，所述连架装置固定在齿条上，且与弹簧固定连接，所述齿轮组的输入齿轮与齿条相互啮合，所述电机与齿轮组的输出齿轮啮合，所述齿条沿着所述齿槽做直线运动并与齿轮啮合。
[0006]所述齿条的一端具有拉线及用于限位的定滑轮。
[0007]本装置安装在背包的背带上，具体为，将背带切断，底座和拉线分别固定于切口两个末端。
[0008]还包括整流调压电路及储能装置。
[0009]电机、整流调压电路及储能装置依次串联。
[0010]所述装置用于捕获人体动能的方法，包括如下步骤:
[0011]SI将背带切断，底座和拉线分别固定于切口两个末端，当人运动时，背包随着运动振动而振动；
[0012]S2固定在背带上的拉线受到拉力，带动齿条在弹簧的作用下，做往复运动；
[0013]S3齿轮组将齿条的往复运动加速之后传递给电机，电机产生不稳定电流，经整流调压电路处理为具有稳定电压的电流，由储能装置储存起来进行利用。
[0014]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
[0015]本发明捕获人体运动的动能，能够以简单、容易制造的结构捕获人体肩部振动的动能，并将其转换为电能加以利用，扩展了可利用能量的来源；并且由于本装置为背包负载提供了动载荷，可部分的减轻背包者的能量支出。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明一种可穿戴的人体动能捕获装置的结构示意图。
[0017]图中示出:
[0018]1-底座，2-齿槽，3-弹簧轴，4-连架装置，5-弹簧，6_拉线，7_齿条，8_电机，9_齿轮组，10-整流调压电路，11-储能装置。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，一种可穿戴的人体动能捕获装置，该装置可以固定在背包背带上，可随着背带的的振动而作内部的相对运动，使限制在齿槽2内的齿条7在拉力的作用下沿着齿槽2做一维的往复运动，并带动齿轮组9运转最终使电机转动，从而使人体运动时的部分动能转换为电能，所产生的电能经过整流调压电路10调整到合适的直流电并储存在储能装置11中。
[0022]本装置包括放置内部结构的底座1，底座上开有限制齿条运动维度的齿槽2，所述齿条7具有拉线及用于限位的定滑轮，所述齿条7仅可沿着齿槽2做直线运动，固定弹簧5的弹簧轴3安装在底座I上，所述连架装置4固定在齿条上，且与弹簧5固定连接，借助弹簧的弹力使齿条做往复运动，所述齿轮组9的输入齿轮与齿条相互啮合，所述电机8与齿轮组的输出齿轮啮合，齿条的运动带动齿轮组的运动，齿轮组将运动加速使用于将动能转换为电能的电机产生不稳定的电流，电流经整流调压电路10调整为具有稳定电压的电流，由储能装置11储存起来向外部电子产品供电。
[0023]做一维运动的齿条机构通过尺寸上的精密配合使齿条在其余5个方向的自由度被完全限制，同时通过固定在齿条上的连架装置使齿条的运动同时受到弹簧的弹力作用，以实现齿条的往复运动功能。
[0024]所述装置可以采用挂钩的形式分别将底座和拉线固定在背包上，并可自由分离，也可采用将背带切断，底座和拉线分别固定于切口两个末端。
[0025]一种用于捕获人体动能的方法，包括如下步骤:
[0026]SI将背带切断，底座I和拉线6分别固定于切口两个末端，当人运动时，背包随着运动振动而振动；
[0027]S2固定在背带上的拉线6受到拉力，带动齿条7在弹簧5的作用下，做往复运动；
[0028]S3齿轮组9将齿条的往复运动加速之后传递给电机，电机产生不稳定电流，经整流调压电路10处理为具有稳定电压的电流，由储能装置11储存起来进行利用。
[0029]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可穿戴的人体动能捕获装置，其特征在于，包括底座、齿槽、齿条、弹簧轴、弹簧、连架装置、齿轮组及电机，所述底座上开有齿槽，所述齿槽与齿条配套使用，所述弹簧固定在弹簧轴上，所述弹簧轴安装在底座上，所述连架装置固定在齿条上，且与弹簧固定连接，所述齿轮组的输入齿轮与齿条相互啮合，所述电机与齿轮组的输出齿轮啮合，所述齿条沿着所述齿槽做直线运动并与齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴的人体动能捕获装置，其特征在于，所述齿条的一端具有拉线及用于限位的定滑轮。
3.根据权利要求2所述的一种可穿戴的人体动能捕获装置，其特征在于，安装在背包的背带上，具体为，将背带切断，底座和拉线分别固定于切口两个末端。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴的人体动能捕获装置，其特征在于，还包括整流调压电路及储能装置。
5.根据权利要求4所述的一种可穿戴的人体动能捕获装置，其特征在于，电机、整流调压电路及储能装置依次串联。
6.根据权利要求1-5任一项所述装置用于捕获人体动能的方法，其特征在于，包括如下步骤: Si将背带切断，底座和拉线分别固定于切口两个末端，当人运动时，背包随着运动振动而振动； S2固定在背带上的拉线受到拉力，带动齿条在弹簧的作用下，做往复运动； S3齿轮组将齿条的往复运动加速之后传递给电机，电机产生不稳定电流，经整流调压电路处理为具有稳定电压的电流，由储能装置储存起来进行利用。
【文档编号】F03G5/08GK103899502SQ201410100257
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】谢龙汉, 王卉玉, 蔡明京 申请人:华南理工大学