一種可穿戴的人體動能捕獲裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可穿戴的人體動能捕獲裝置及其方法，包括底座、齒槽、齒條、彈簧軸、彈簧、連架裝置、齒輪組及電機(jī)，所述底座上開有齒槽，所述齒槽與齒條配套使用，所述彈簧固定在彈簧軸上，所述彈簧軸安裝在底座上，所述連架裝置固定在齒條上，且與彈簧固定連接，所述齒輪組的輸入齒輪與齒條相互嚙合，所述電機(jī)與齒輪組的輸出齒輪嚙合，所述齒條沿著所述齒槽做直線運動并與齒輪嚙合。裝置固定在背包背帶上，隨著背帶的振動作內(nèi)部的相對運動，使齒槽做一維的往復(fù)運動，帶動齒輪組運轉(zhuǎn)使電機(jī)轉(zhuǎn)動獲得電能，本發(fā)明擴(kuò)展了可利用能量的來源。
【專利說明】一種可穿戴的人體動能捕獲裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可再生能源領(lǐng)域，具體涉及一種可穿戴的人體動能捕獲裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們越來越多地使用各種電子消費品，如手機(jī)、MP3等，同時可穿戴式電子設(shè)備也即將興起，這些電子設(shè)備主要靠電池供電，然而由于現(xiàn)有技術(shù)的限制，現(xiàn)有的電池容量有限，而電子設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大，所需的功率也越來越高，電池的續(xù)航力也越來越短。與此同時，老化的電池容易引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此，尋找一種可代替電池的電源，以供給人們所攜帶的電子消費品是必要和有意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點與不足，本發(fā)明提供一種可穿戴的人體動能捕獲裝置及其方法。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，包括底座、齒槽、齒條、彈簧軸、彈簧、連架裝置、齒輪組及電機(jī)，所述底座上開有齒槽，所述齒槽與齒條配套使用，所述彈簧固定在彈簧軸上，所述彈簧軸安裝在底座上，所述連架裝置固定在齒條上，且與彈簧固定連接，所述齒輪組的輸入齒輪與齒條相互嚙合，所述電機(jī)與齒輪組的輸出齒輪嚙合，所述齒條沿著所述齒槽做直線運動并與齒輪嚙合。
[0006]所述齒條的一端具有拉線及用于限位的定滑輪。
[0007]本裝置安裝在背包的背帶上，具體為，將背帶切斷，底座和拉線分別固定于切口兩個末端。
[0008]還包括整流調(diào)壓電路及儲能裝置。
[0009]電機(jī)、整流調(diào)壓電路及儲能裝置依次串聯(lián)。
[0010]所述裝置用于捕獲人體動能的方法，包括如下步驟:
[0011]SI將背帶切斷，底座和拉線分別固定于切口兩個末端，當(dāng)人運動時，背包隨著運動振動而振動；
[0012]S2固定在背帶上的拉線受到拉力，帶動齒條在彈簧的作用下，做往復(fù)運動；
[0013]S3齒輪組將齒條的往復(fù)運動加速之后傳遞給電機(jī)，電機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定電流，經(jīng)整流調(diào)壓電路處理為具有穩(wěn)定電壓的電流，由儲能裝置儲存起來進(jìn)行利用。
[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0015]本發(fā)明捕獲人體運動的動能，能夠以簡單、容易制造的結(jié)構(gòu)捕獲人體肩部振動的動能，并將其轉(zhuǎn)換為電能加以利用，擴(kuò)展了可利用能量的來源；并且由于本裝置為背包負(fù)載提供了動載荷，可部分的減輕背包者的能量支出?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種可穿戴的人體動能捕獲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中示出:
[0018]1-底座，2-齒槽，3-彈簧軸，4-連架裝置，5-彈簧，6_拉線，7_齒條，8_電機(jī)，9_齒輪組，10-整流調(diào)壓電路，11-儲能裝置。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0020]實施例
[0021]如圖1所示，一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，該裝置可以固定在背包背帶上，可隨著背帶的的振動而作內(nèi)部的相對運動，使限制在齒槽2內(nèi)的齒條7在拉力的作用下沿著齒槽2做一維的往復(fù)運動，并帶動齒輪組9運轉(zhuǎn)最終使電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而使人體運動時的部分動能轉(zhuǎn)換為電能，所產(chǎn)生的電能經(jīng)過整流調(diào)壓電路10調(diào)整到合適的直流電并儲存在儲能裝置11中。
[0022]本裝置包括放置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的底座1，底座上開有限制齒條運動維度的齒槽2，所述齒條7具有拉線及用于限位的定滑輪，所述齒條7僅可沿著齒槽2做直線運動，固定彈簧5的彈簧軸3安裝在底座I上，所述連架裝置4固定在齒條上，且與彈簧5固定連接，借助彈簧的彈力使齒條做往復(fù)運動，所述齒輪組9的輸入齒輪與齒條相互嚙合，所述電機(jī)8與齒輪組的輸出齒輪嚙合，齒條的運動帶動齒輪組的運動，齒輪組將運動加速使用于將動能轉(zhuǎn)換為電能的電機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定的電流，電流經(jīng)整流調(diào)壓電路10調(diào)整為具有穩(wěn)定電壓的電流，由儲能裝置11儲存起來向外部電子產(chǎn)品供電。
[0023]做一維運動的齒條機(jī)構(gòu)通過尺寸上的精密配合使齒條在其余5個方向的自由度被完全限制，同時通過固定在齒條上的連架裝置使齒條的運動同時受到彈簧的彈力作用，以實現(xiàn)齒條的往復(fù)運動功能。
[0024]所述裝置可以采用掛鉤的形式分別將底座和拉線固定在背包上，并可自由分離，也可采用將背帶切斷，底座和拉線分別固定于切口兩個末端。
[0025]一種用于捕獲人體動能的方法，包括如下步驟:
[0026]SI將背帶切斷，底座I和拉線6分別固定于切口兩個末端，當(dāng)人運動時，背包隨著運動振動而振動；
[0027]S2固定在背帶上的拉線6受到拉力，帶動齒條7在彈簧5的作用下，做往復(fù)運動；
[0028]S3齒輪組9將齒條的往復(fù)運動加速之后傳遞給電機(jī)，電機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定電流，經(jīng)整流調(diào)壓電路10處理為具有穩(wěn)定電壓的電流，由儲能裝置11儲存起來進(jìn)行利用。
[0029]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，其特征在于，包括底座、齒槽、齒條、彈簧軸、彈簧、連架裝置、齒輪組及電機(jī)，所述底座上開有齒槽，所述齒槽與齒條配套使用，所述彈簧固定在彈簧軸上，所述彈簧軸安裝在底座上，所述連架裝置固定在齒條上，且與彈簧固定連接，所述齒輪組的輸入齒輪與齒條相互嚙合，所述電機(jī)與齒輪組的輸出齒輪嚙合，所述齒條沿著所述齒槽做直線運動并與齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，其特征在于，所述齒條的一端具有拉線及用于限位的定滑輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，其特征在于，安裝在背包的背帶上，具體為，將背帶切斷，底座和拉線分別固定于切口兩個末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，其特征在于，還包括整流調(diào)壓電路及儲能裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可穿戴的人體動能捕獲裝置，其特征在于，電機(jī)、整流調(diào)壓電路及儲能裝置依次串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述裝置用于捕獲人體動能的方法，其特征在于，包括如下步驟: Si將背帶切斷，底座和拉線分別固定于切口兩個末端，當(dāng)人運動時，背包隨著運動振動而振動； S2固定在背帶上的拉線受到拉力，帶動齒條在彈簧的作用下，做往復(fù)運動； S3齒輪組將齒條的往復(fù)運動加速之后傳遞給電機(jī)，電機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定電流，經(jīng)整流調(diào)壓電路處理為具有穩(wěn)定電壓的電流，由儲能裝置儲存起來進(jìn)行利用。
【文檔編號】F03G5/08GK103899502SQ201410100257
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】謝龍漢, 王卉玉, 蔡明京 申請人:華南理工大學(xué)