[发明专利]人体关节能量回收装置及包括其的可穿戴电子设备

权利要求书

1.一种人体关节能量回收装置，包括：

第一固定绑带，附接在佩戴者的与所述佩戴者的关节连接的第一肢体上；

第二固定绑带，附接在所述佩戴者的与所述关节连接的第二肢体上；

运动转换单元，连接在所述第一固定绑带和所述第二固定绑带之间，用于将所述关节的转动运动转换为直线运动；

弯曲梁，所述弯曲梁的一端与所述第一固定绑带连接，并且所述弯曲梁的另一端与所述运动转换单元连接，其中所述运动转换单元的所述直线运动转换为所述弯曲梁的弯曲运动；以及

能量转换单元，安装在所述弯曲梁的上表面和/或下表面上，其中，所述能量转换单元响应于所述弯曲运动而发生变形，并将所述变形转换成电能，

其中，所述运动转换单元包括：

滑块挡块，所述弯曲梁的所述另一端与所述滑块挡块的一端连接；

直线滑轨，与所述滑块挡块的另一端连接；以及

滑块，安装在所述直线滑轨上，并且能够相对于所述第二固定绑带旋转，

其中，所述滑块与所述滑块挡块自由接触，并且所述滑块沿着所述直线滑轨运动。

2.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，还包括：

第一调节装置，固定在所述第一固定绑带上；

第二调节装置，固定在所述第二固定绑带上；

第一固定转轴，安装在所述第一调节装置上，其中，所述第一调节装置配置成调节所述第一固定转轴的方位；

第二固定转轴，安装在所述第二调节装置上，其中，所述第二调节装置配置成调节所述第二固定转轴的方位，

其中，所述弯曲梁的所述一端通过所述第一固定转轴与所述第一固定绑带连接，以及

其中，所述滑块绕所述第二固定转轴旋转以相对于所述第二固定绑带旋转。

3.根据权利要求2所述的人体关节能量回收装置，还包括：

质量块，固定在所述弯曲梁上。

4.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，其中，所述能量转换单元包括压电薄膜。

5.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，其中，所述第一固定绑带和所述第二固定绑带为所述佩戴者的服装的部分。

6.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，其中，所述能量转换单元配置为能够将机械能转换为电能的摩擦换能装置。

7.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，其中，所述关节包括膝关节、踝关节和肘关节中的一个。

8.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，其中，响应于所述弯曲梁在所述关节进行屈曲运动时被折弯，所述能量转换单元发生变形，并将所述变形转换成电能。

9.根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置，其中，在所述佩戴者的行走过程中，所述弯曲梁在整个步态周期内承受受迫运动和自由震荡运动。

10.根据权利要求3所述的人体关节能量回收装置，其中，在所述弯曲梁承受受迫运动和自由震荡运动时，所述质量块配置成调节所述自由震荡运动，以提高能量回收效率。

11.一种可穿戴电子设备，包括能量供应单元，其中，

所述可穿戴电子设备在由使用者穿戴时，所述能量供应单元与根据权利要求1所述的人体关节能量回收装置电连接以将所述人体关节能量回收装置产生的电能供应给所述可穿戴电子设备。