腕带式人体能量收集系统研究

蔡明京 副教授

6月 16 日（星期二） 15:30

从人体运动中收集能量实现可穿戴设备的自供电，能够突破传统电池续航瓶颈、实现可穿戴设备的全天候自主供电，以及推动医疗健康和物联网的革命性发展。本报告面向可穿戴设备的人体运动能量收集，探讨如何通过创新结构提升低频振动能量收集的效率。主要内容包括：（1）介绍面向腕带式能量收集系统的混合增强方法，该系统能够在紧凑结构中集成了行星齿轮系统、非对称质量块和磁力弹簧，分别提升能量转换能力、运动捕获能力和位移响应。（2）基于腕带式能量收集系统，进一步提出电气升频机制，该机制利用导磁齿结构实现磁链方向的快速反转，将人体肢体摆动的低频机械运动直接转换为高频电能输出。该方法在不增加机械摩擦和转动惯量的前提下，显著提升了能量转换频率比。

蔡明京，博士，西安电子科技大学广州研究院副教授，长期专注于面向人体可穿戴设备和机器装备的振动俘能、自供电无线感知应用等研究方向，围绕嵌入式电磁俘能与自供电系统基本原理、结构设计、动力学机理与系统实现开展了持续而深入的探索，积累了一系列创新成果。主持国家自然科学基金青年基金1项，入选海外博士后引才专项、广州黄埔区新秀科技人才等项目；发表嵌入式俘能与自供电无线感知系统相关的SCI期刊论文20余篇，其中以第一或通讯作者身份在IEEE/ASME Transactions on Mechatronics(机电一体化领域顶刊、中科院一区TOP)、Mechanical Systems and Signal Processing(机械与信号处理领域顶刊、中科院一区TOP)、 IEEE Internet of Things Journal(物联网领域顶刊)、Advanced Science(跨学科前沿顶刊、中科院一区TOP)等高质量期刊发表论文15篇。

撰写：彭业萍

排版：陈仕发

一审一校：任露洋

二审二校：马将

三审三校：郑纯