设计一种可穿戴设备,能将身体运动转化为可用的能量
为了制作这个装置,我设计了四个电磁发电机,每个都由一个铜线圈和内部的可移动磁铁组成。为了制作每个线圈,我将铜丝大约缠绕一千圈在管状结构上,形成能够通过磁铁运动产生电能的线圈。这四个线圈被集成到T恤的袖子中,每只手臂各两个,以利用人们在跳舞和身体活动时产生的自然动作。
硬件组件
•TP4056 充电模块
•桥式整流二极管,微型
•超级电容器,10法拉
•可充电电池,3.7 V
•面包板(通用)
•铜线圈
•钕磁铁
•塑料管
•Micro-USB转USB数据线(通用型)
•电线
手工工具和加工机械
•焊锡枪(通用)
•Digilent Mastech MS8217 万用数字示波器
当用户移动时,磁铁在管内滑动,穿过线圈,并通过电磁感应原理产生电流。为了连接各个模块,每个线圈的导线沿着袖子延伸,并集成到衣物中,直至到达衬衫背面。
在衣物背面,我放置了一个包含电子电路和可充电电池的面包板,用于收集并储存四个发电机产生的能量。线圈产生的电能被导引至电路,然后储存在电池中。
该分布式系统能够将身体动作转化为电能,同时保持完全可穿戴并融入服装之中。选择将发电机置于袖子内,是出于在音乐体验过程中利用人体最活跃部位之一的考虑,使能量产生成为身体参与的直接结果。
在原型开发过程中,我进行了多次迭代测试,验证了线圈匝数、部件尺寸、发电机的安装位置以及布料内部导线的走线方式。通过这些测试,我逐步提升了系统的可靠性及其与可穿戴设备的融合度,力求在技术功能、舒适性与活动自由度之间取得平衡。最终成果是一种能够将身体运动与能量之间的关系变得具体可见的装置,使人体本身转变为一种能量生产来源。
本文编译自hackster.io





