随着全球能源问题的日益严峻，能量的收集与高效利用问题是当前的热点。自然界中存在大量的天然能量，如何将其高效的收集与利用是当前面临的关键技术问题。除了自然界中的天然能源外，人体运动(行走与跑步)过程中，肘部与膝盖等关节发生频繁的弯曲摆动也可以产生大量的机械能，研究一种便捷式的可穿戴能量收集装置及方法对人体运动的机械能进行收集，并将这种收集的能量服务于外部的设备充电，对于解决当前的能源危机，实现能量的高效利用，解决存在的污染隐患，具有广泛的应用潜力与深远的社会效益。本发明涉及到一种可穿戴能量收集装置，具体来说是一种针对人体膝盖与肘部弯曲运动的便捷式可穿戴能量收集装置。本发明的目的是提供一种人体行走运动的便捷式、可穿戴能量收集装置，针对人体弯曲活动关节如肘与膝盖等的能量收集，可应用于手机、ipad等外部设备的充电。该装置包含发电模块、传动模块、连接固定模块、储电模块。装置外部采用柔质弹性外壳，内部包含多级机构，各级结构通过弹性细绳相连，充分保证装置发电的稳定性与持续性。当受外力时，传动模块中弹性细绳根据外力大小向两端伸缩，带动内部拨片拨动四周的发电片，发电片受力发生形变进而发电；各级机构也可自身产生形变进而发电。本装置体积小、质量轻、携带方便、成本低廉、节约能源、绿色环保、应用性强、社会效益深远。该装置经过相关测试验证，产品运行状态稳定；在实际使用时，使用者可将本发明穿戴于手臂、腿部任何部位，其中关节部位效果最佳；该装置弹性夹层二两端引出的弹性细绳与弹性夹层一、三相连，保证各级结构可相互牵动，确保了装置的稳定性；此外，夹层一、三内部多排发电片的设置，保证了装置的持续性与高效性。①本发明体积小、质量轻、携带方便、适用场合广泛；②本发明造价较低，成本相对低廉，使用的生物质材料绿色环保、无污染，区别于传统的发电形式是一种新型绿色的发电途径；③本发明适用于人体的膝盖与肘部关节，高效收集与利用人体运动的机械能，节约能源；④本发明内部多级结构相连，以及多层卡槽的设置，保证装置发电的稳定性与可靠性；⑤本发明设有储电模块，外部设置有线充电接口，传导方式多样，能量传导便捷；⑥本发明的应用性强，方便更换零部件，适合大批量生产及使用，社会效益深远。

东北林业大学

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