通過(guò)人體運動(dòng)能量采集為可穿戴設備供電

　　核心提示：如今，慢跑作為一項簡(jiǎn)單而有效的健身方式正在慢慢普及開(kāi)來(lái)。每天早晨醒來(lái)，我們都會(huì )穿好運動(dòng)服，帶上MP3播放器，為接下來(lái)的運動(dòng)做好充分準備。然而，也許在未來(lái)的準備工作中，您還需要帶上一個(gè)小巧的人力能量采集系統。

　　如今，慢跑作為一項簡(jiǎn)單而有效的健身方式正在慢慢普及開(kāi)來(lái)。每天早晨醒來(lái)，我們都會(huì )穿好運動(dòng)服，帶上MP3播放器，為接下來(lái)的運動(dòng)做好充分準備。然而，也許在未來(lái)的準備工作中，您還需要帶上一個(gè)小巧的人力能量采集系統。雖然目前還未普及， 不過(guò)這個(gè)由運動(dòng)驅動(dòng)的能量采集系統將很快成為您日常鍛煉的重要組成部分，就如同一雙輕便的跑鞋一樣。

　　在佛羅里達大學(xué)攻讀博士學(xué)位的第二年期間，Yuan Rao獲得了由TI所提供的獎學(xué)金，以資助她的研究工作。她所發(fā)明的小型能量采集系統主要由3部分組成，包括一個(gè)能將人體運動(dòng)轉化為電能的能量采集器、一個(gè)能夠調節和控制能量的電路以及一塊電池。Yuan設計的整個(gè)系統只有乒乓球大小，并且可以系在手腕或腳踝上。通過(guò)與她在佛羅里達大學(xué)的導師David Arnold以及TI佛羅里達墨爾本能量采集團隊的協(xié)同合作，Yuan在設計的初期就使用了TI的技術(shù)與產(chǎn)品。

　　Yuan在設計中的突破性創(chuàng )新主要在于如何采集人們行走、慢跑或騎單車(chē)時(shí)所產(chǎn)生的運動(dòng)能量。在Yuan著(zhù)手研究之前，能量采集還只能從單方向實(shí)現，而且與人們的運動(dòng)方式無(wú)關(guān)。

　　“我的設備能夠實(shí)現從多個(gè)方向采集能量主要是因為系統內的磁球能夠以多種方式移動(dòng)，”Yuan說(shuō)道，“只要人處于運動(dòng)狀態(tài)中，系統中的磁球就會(huì )不斷滾動(dòng)，同時(shí)采集多個(gè)方向上的能量，所以這個(gè)系統非常適合大家使用，因為我們的運動(dòng)都是隨機的。”

　　Yuan發(fā)現，當人們在慢跑時(shí)，如果將這款產(chǎn)品系在腳踝上，產(chǎn)品會(huì )處于最佳工作狀態(tài)，當人們在行走或騎單車(chē)時(shí)，它也能夠將產(chǎn)生的能量傳遞到板上電池中。無(wú)論是行走、慢跑或是騎單車(chē)，只要速度越快，產(chǎn)生的能量就越多。Yuan創(chuàng )建了一個(gè)完全自給自足的能量采集系統，這個(gè)系統能夠成功地將人類(lèi)運動(dòng)變?yōu)殡姵爻潆娝璧碾娔堋?/p>

　　全球信息公司IHS的研究數據顯示，2011年可穿戴技術(shù)設備的出貨量超過(guò)了1400萬(wàn)件，預計到2016年，可穿戴設備市場(chǎng)的增長(cháng)將超過(guò)550%。隨著(zhù)可穿戴醫療設備、健康和健身設備、智能手表以及增強現實(shí)眼鏡的受關(guān)注程度持續升高，IHS預計2016年可穿戴技術(shù)設備的出貨量將達到1億7100萬(wàn)件，而所有的這些設備都有可能在某一天由Yuan所設計的系統供電。

　　Yuan表示，“我們的研究目的是在不久的將來(lái)把這個(gè)系統用于智能手機或其它移動(dòng)技術(shù)中。”

　　“TI的獎學(xué)金幫助我完成了學(xué)業(yè)，同時(shí)其提供的實(shí)習機會(huì )讓我能夠通過(guò)同事以及他們的專(zhuān)業(yè)知識更加深入地了解這個(gè)行業(yè)，”Yuan說(shuō)，“如果沒(méi)有TI的獎學(xué)金，我需要花費更長(cháng)的時(shí)間和精力去尋找完成整個(gè)項目所需的資金支持，而且也不一定能取得現在的成果。”

　　在接受TI獎學(xué)金資助的期間，Yuan還參與了3個(gè)TI的實(shí)習項目，這些實(shí)習機會(huì )使她對能量采集研究項目充滿(mǎn)了信心。在獲得佛羅里達大學(xué)博士學(xué)位后，她加入了TI電源團隊并且成為了一名設計工程師。

　　TI所提供的多方面支持幫助她完成了這個(gè)具有開(kāi)創(chuàng )性的研究項目。同時(shí)能夠肯定的是，Yuan的研究成果將為我們在未來(lái)研究邁出第一步時(shí)提供源源不斷的動(dòng)力。