[发明专利]用于收集生物机械能的方法和设备

说明书

相关申请

本申请根据35 USC§119要求在于2005年8月10日提交的美国申请No.60/707232的提交日的权益，所述美国申请通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及用于将人和/或动物所产生的机械能转换成电能的方法和设备。所收集的电能可用于各种用途。

背景技术

人和其它动物是丰富的机械功率源。通常，这种机械功率来自于化学能。肌肉或肌肉群执行指定动作所需要的化学能可被称为该动作的“代谢值”。在人和其它动物中，化学能来自于食物。食物通常是一种丰富的资源并具有相对高的能含量。当将食物转换成化学能，然后该化学能可用于肌肉以便随后转换成机械能时，人和其它动物显示出相对高的效率。人和其它动物所产生的机械功率可以是有效的、轻便的且有利于环境的。

由于人力的有吸引力的特征，人们已经作出相当多的努力以将人的机械功率转换成电功率，包括：

·美国专利No.1,472,335(Luzy)；

·美国专利No.1,184,056(Van Deventer)；

·美国专利No.5,917,310(Baylis)；

·美国专利No.5,982,577(Brown)；

·美国专利No.6,133,642(Hutchinson)；

·美国专利No.6,291900(Tiemann等人)。

用于将人的机械功率转换成电功率的部分设备集中在能量收集上，即在日常活动期间从人体捕获能量。涉及能量收集的公开示例包括：

·Starner，T.，Human-powered wearable computing.IBM Systems Journal，1996.35(3-4)：618-629；

·Chapuis，A.and E.Jaquet，The History of the Self-Winding Watch.1956，Geneva：Roto-Sadag S.A.；

·Shenck，N.S.and J.A.Paradiso，Energy scavenging with shoe-mountedpiezoelectrics. IEEE Micro，2001.21(3)：30-42；

·Kymissis，J.，et al.Parasitic Power Harvesting in Shoes.in Second IEEEInternational Conference on Wearable Computing.1998：IEEE ComputerSociety Press；

·Antaki，J.F.，et al.，Agait-powered autologous battery charging system forartificial organs.Asaio J，1995.41(3)：M588-95；

·Gonzalez，J.L.，A.Rubio，and F.Moll.Aprospect on the use of piezolelectriceffect to supply power to wearable electronic devices.in ICMR.2001.Akita，Japan；

·Moll，F.and A.Rubio.An approach to the analysis of wearable body-poweredsystems.in MIXDES.2000.Gdynia，Poland；

·Drake，J.，The greatest shoe on earth in Wired.2001.p.90-100；

·Niu，P.，et al.Evaluation of Motions and Actuation Methods for BiomechanicalEnergy Harvesting.in 35th Annual IEEE Power Electronics SpecialistsConference.2004.Aachen，Germany：IEEE.

·US专利No.6,768,246(Pelrine等人)；

·US专利申请No.US2004/0183306(Rome)；

·US专利No.6,293,771(Haney等人)。