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作为一种可移动的、绿色化的、持久的能源，人体运动产生的机械能是一种可为移动电子设备提供有效电力供应的可再生能源。为寻求新的人力发电技术和应用方法，本文围绕人体能量的功效分析、人力发电装置的研制、人力电力的无线传输和人体机械能的应用扩展等多方面，对人体机械能捕获发电方法及应用模式展开了深入系统的研究。所取得的主要成果如下:
1.针对人体行走的双支撑倒立摆模型，分析了行走中人体重心的位移轨迹，分别计算了人体在行走时产生的动能、势能和机械能。同时，在对人体能量代谢问题加以讨论的基础上，剖析了人力发电机的效率。人体机械能的功效分析，可望为后续的捕获人体机械能发电方法的研究及应用提供有效的理论依据。
2.首次对基于室温液态金属能量载体捕获人体行走时足底机械能的发电方法进行了深入研究。基于磁流体发电原理，从理论上分析了室温液态金属足底发电系统的可行性。研制了三套不同尺寸的室温液态金属发电系统，分别对相应性能进行了测试和对比分析。理论分析和实验测试的结果共同证实了室温液态金属捕获足底机械能发电技术的有效性。
3.研究了旨在为人体假肢传感器提供电力的髋关节动能捕获发电方法。在对人体行走时髋关节运动模型分析的基础上，建立了髋关节发电装置的原型，并以离体和在体两种实验方法对其性能进行了参数化研究，揭示了影响髋关节发电装置输出性能的因素，并提出了更实用的人造发电髋关节的优化方案。
4.首次提出了人力驱动的电子设备无线充电器的技术方案，构建了相应的人力无线充电系统。基于电磁感应和机械传递原理，设计了人力无线充电器的结构，推导出了人力无线充电器输出电压的表达式。经过优化，此人力无线电子设备充电器可以成功对一部手机进行无线充电。相较于传统的充电设备，此技术方案可以大大提高移动电子设备的便携性和可用性。
5.最后，论文评估了人体机械能应用的特例，提出了两种人体机械能的扩展应用方案:人力即时充电系统和人力智能电网。分别阐述了相应扩展应用的概念，并对其可行性进行了分析。这些具有前瞻性和开创性的人体机械能的扩展应用有望显著拓展人体机械能的应用范畴。