[发明专利]一种人体动能捕获及机电转换的装置及其方法

权利要求书

1.一种人体动能捕获及机电转换的装置，包括发电机，其特征在于，还包括固定在人体上的固定支架、用于承载人体负重的活动支架、一组连接固定支架与活动支架的弹簧、固定在活动支架上的齿条及与齿条啮合连接的换向齿轮机构；所述换向齿轮机构将齿条上下双向运动转换为齿轮单向旋转运动，并将齿轮单向旋转运动传递给发电机。

2.根据权利要求1所述的人体动能捕获及机电转换的装置，其特征在于，所述换向齿轮机构包括可动齿轮、输出齿轮及中间齿轮；可动齿轮与齿条啮合连接，且齿轮中心在长孔型槽中随齿条上下双向运动而滑动；输出齿轮与中间齿轮啮合；齿条向上运动时可动齿轮与输出齿轮啮合，齿条向下运动时可动齿轮与中间齿轮啮合；输出齿轮将齿轮单向旋转运动传递给发动机。

3.根据权利要求2所述的人体动能捕获及机电转换的装置，其特征在于，所述齿条、可动齿轮、输出齿轮及中间齿轮具有相同的模数。

4.根据权利要求1或2所述的人体动能捕获及机电转换的装置，其特征在于，还包括与换向齿轮机构啮合的加速齿轮组；换向齿轮机构通过加速齿轮组将齿轮单向旋转运动传递给发电机。

5.根据权利要求4所述的人体动能捕获及机电转换的装置，其特征在于，所述加速齿轮组包括相啮合连接的两个齿轮。

6.基于权利要求1~3中任一项所述装置的人体动能捕获及机电转换的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）利用固定支架、活动支架和弹簧所组成的阻尼振荡系统将人体负重转换为阻尼振荡质量，从而捕获人体步行中的动能；

（2）步骤（1）所捕获的动能通过的齿条输出；换向齿轮机构将齿条上下双向运动转换为齿轮单向旋转运动输出；

（3）换向齿轮机构所输出的齿轮单向旋转运动传递给发电机。

7.根据权利要求6所述的人体动能捕获及机电转换的方法，其特征在于，步骤（3）换向齿轮机构所输出的齿轮单向旋转运动通过加速齿轮组传递给发电机。