迎接设计一个能量收集背包的挑战

　　迎接设计一个能量收集背包的挑战

　　一个能量收集背包的想法已经有一段时间了。第一次尝试设计一种仅依靠人类运动的能量是由Larry Rome于2005在宾夕法尼亚大学进行的。罗马的研究主要集中在肌肉的设计及其在运动中的应用。他关于动物运动背后的生理学的研究促使罗马思考简单行走中的运动规律是弹簧质量振荡的一个很好的输入。他为自己设计的系统的翻译质量的垂直运动的旋转轴与齿条和齿轮组。罗马的能量传感器是一台简单的发电机。

　　从那时起，可穿戴式能源清除装置的大部分动力来自军方。2007、国防研究与工程主任推出可穿戴电源奖（WPP）程序，首次三军，获奖的研发竞争。美国国防部希望利用奖金激励设计者创造一个系统，可以减轻或消除电池供电所需的电池内容，以支持二十一世纪步兵的电子产品。一位国防部发言人说，在宣布这项奖金时，“我们地面行动的一个更大的限制就是可用的力量”。根据军方使用的数字，更换电池每小时可节省约10克的质量。

　　With energy harvesting still an emerging field at the time， the DoD prize was announced. Early Wearable Power Prizes went to designs based on fuel cells. Now it is not hard to imagine that future designs will depend on energy scavenging to meet the infantry soldier’s needs for powering portable gear， since renewable sources of electricity are plentiful， even on the battlefield. Like Larry Rome， other researchers have explored using an oscillating mass concept as the heart of the backpack system since it offers a very high power output and can be designed into the backpack frame to avoid displacing too much cargo volume. However， the wearer must be walking in order to scavenge the energy of the motion， a scheme that will not be effective when the wearer is standing still （or hunkered down to keep out of the line of fire）。