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基于肘部的生物力学能量收集器设计与性能评估

机器人学 2024-10-14 v1

摘要

碳排放长期以来被归因于气候变化的加剧。近年来气候变化效应不断升级,人们正寻求绿色替代方案来产生能源,而能源生产是碳排放的主要来源之一。其中一种突破性方法是生物力学能源,即利用自然人体运动进行能量收集。本研究评估了基于齿轮和发电机的肘关节生物力学能量收集器的可行性。通过MediaPipe进行动力学肢体分析,发现肘关节在步行过程中角速度显著,表明其作为能量收集器位置具有更大潜力。腿部关节被排除以避免干扰日常活动。最终确定采用齿轮和发电机类型以最大化肘关节的能量产出。装置由齿轮箱和发电机构成,结果显示在最佳阻力下可产生最高0.16瓦特能量,证明了肘关节齿轮发电机式生物力学能量收集器的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.09036,
  title  = {Design and Performance Evaluation of an Elbow-Based Biomechanical Energy Harvester},
  author = {Hubert Huang and Jeffrey Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.09036},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 9 figures