CN114785042B - 一种摆动发电机及可穿戴健康监测装置 - Google Patents

Abstract

一种摆动发电机及可穿戴健康监测装置，涉及新能源技术领域。摆动发电机包括：摆锤，第一传动组件，储能组件和发电组件；摆锤随人体关节转动而沿第一方向摆动和第二方向摆动，并将摆动产生的机械能经第一传动组件传递给储能组件进行存储，储能组件将存储的机械能通过发电组件转换成电能,第一传动组件还包括第一牙嵌离合机构和第二牙嵌离合机构。摆动发电机为可穿戴健康监测装置提供电能。摆动发电机可以佩戴于人体手臂，将不规则的身体活动产生的动量转换成电能，以供给可穿戴健康监测装置电能以监测人体的健康特征值。

Description

一种摆动发电机及可穿戴健康监测装置

技术领域

本发明涉及健康监测技术领域，具体涉及一种摆动发电机及可穿戴健康监测装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人们生活的进步，检测装置的便捷性也越来越高，而且也朝着多样化的方向发展，以前的健康监测设备不可以穿戴，导致人们在使用时不能随时检测人们的生理信息，从而影响检测数据的实时性。从医疗的应用来说，可穿戴健康监测***是可穿戴计算在医疗领域的典型应用，它将改变我国远程医疗和家庭保健医疗中终端用户传统的“被动”监测模式，实现低生理和心理负荷下人体生理信号自动、连续、动态地获取，同时可将获取的数据汇总到中心数据库进行分析，返回数据信息提供综合判读，对被测者的健康状况和主要问题做出分析判断，并提出规范的防治建议。

当前，可穿戴设备主要以化学原料电池为供能单元。一方面由于电池的容量有限，其续航能力限制了设备的长期使用，同时，对废弃化学电池的处理会造成环境污染；另一方面在穿戴安装过程中，存在一定的检测弊端，因此需要对装置进行结构改进，以便减少其对人体生理活动的影响。

本发明拟从这两个方面改善设备结构，以便改善后的设备可以根据用户活动自由的需要，比如，根据康复人员的需求设计可穿戴健康监测装置以获取人体生理特征值和运动参数，并在运动状态实时识别的基础上对生理状态进行诊断并给出建议，以提高日常运动环境下个人健康监测的准确性。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中的结构复杂充电不便的缺陷，从而提供一种摆动发电机及可穿戴健康监测装置。

本发明实施例提供的一种摆动发电机，包括：依次连接的摆锤1，第一传动组件2，储能组件5和发电组件7；

所述摆锤1能够沿第一方向摆动和第二方向摆动，并将摆动产生的机械能经所述第一传动组件2传递给所述储能组件5进行存储，所述储能组件5将存储的机械能通过所述发电组件7转换成电能,其中，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述第一传动组件2包括动力输入齿轮3和动力输出齿轮4，所述动力输入齿轮3与所述摆锤1连接，所述动力输出齿轮4与所述储能组件5连接；

所述第一传动组件2还包括第一牙嵌离合机构21和第二牙嵌离合机构22，当所述摆锤1沿第一方向摆动时，所述第一牙嵌离合机构21接合且连接所述动力输入齿轮3和所述动力输出齿轮4，以将所述摆锤1的机械能经所述动力输出齿轮4传递给储能组件5；当所述摆锤1沿第二方向摆动时，所述第二牙嵌离合机构22接合且连接所述动力输入齿轮3和所述动力输出齿轮4，以将所述摆锤1的机械能经所述动力输出齿轮4传递给储能组件5。

优选地，所述第一牙嵌离合机构21包括：

第一旋转构件211，与所述动力输入齿轮3啮合连接，所述第一旋转构件211设有第一牙嵌齿2112，所述第一牙嵌齿2112具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为左旋；第二旋转构件212，与所述动力输出齿轮4啮合，所述第二旋转构件212设有第二牙嵌齿2121，所述第二牙嵌齿2121具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为右旋，

其中，所述第一旋转构件211与所述第二旋转构件212同轴设置，且在两者接合时，所述第一牙嵌齿2112和所述第二牙嵌齿2121相互啮合，

所述第一旋转构件211与所述第二旋转构件212之间设有第一弹性件，用于使两者之间保持弹性接触，以促使两者的接合和分离；

所述第二牙嵌离合机构22包括：

第三旋转构件221，与所述动力输入齿轮3啮合连接，所述第三旋转构件221设有第三牙嵌齿2211，所述第三牙嵌齿2211具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为右旋；第四旋转构件222，与所述动力输出齿轮4啮合，所述第四旋转构件222设有第四牙嵌齿2221，所述第四牙嵌齿2221具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为左旋；

其中，所述第三旋转构件221与所述第四旋转构件222同轴设置，且在两者接合时，所述第三牙嵌齿2211和所述第四牙嵌齿2221相互啮合；

所述第三旋转构件221与所述第四旋转构件222之间设有第二弹性件，用于使两者之间保持弹性接触，以促使两者的接合和分离。

优选地，所述第一旋转构件211和所述第二旋转构件212之间设有第一球体，所述第一球体沿轴向一部分嵌入第一旋转构件211，另一部分嵌入所述第二旋转构件212；

所述第三旋转构件221和所述第四旋转构件222之间设有第二球体，所述第二球体沿轴向一部分嵌入所述第三旋转构件221，另一部分嵌入第四旋转构件222。

优选地，所述储能组件5包括卷簧51，所述卷簧51外设置有储能齿轮，所述储能齿轮为所述动力输出轮，所述储能齿轮与所述第二旋转构件212和所述第四旋转构件222啮合连接；

还包括棘爪53，所述棘爪53与所述储能齿轮配合以使其保持单向转动。

优选地，所述发电组件7，包括：定子线圈和转子，

所述转子73与所述卷簧51轴连接，所述卷簧51轴转动以带动所述转子73转动从而在线圈产生电能。

优选地，还包括第二传动组件，所述第二传动组件设置在所述储能组件5和所述发电组件7之间，包括：

第二传动大齿轮61，与所述卷簧51轴连接；

第二传动小齿轮62，与所述转子73转轴连接；

所述第二传动大齿轮61和所述第二传动小齿轮62啮合连接。

优选地，还包括控制组件和可充电电池，所述控制组件将发电组件7 产生的电能充入到所述可充电电池，控制组件还包括第一充电口和第二充电口，所述第一充电口用于获取充电组件转换的电能，所述第二充电口用于从外部电源获取电能；控制组件还包括放电口，所述放电口与所述控制组件电连接。

优选地，所述储能齿轮还包括棘轮52和棘爪53，所述卷簧51设置在所述棘轮52内，所述棘爪53与所述棘轮52配合；所述动力输出齿轮4沿所述棘轮52轴上设置。

优选地，还包括壳体，所述壳体包括依次扣合连接的第一扣盖81、主壳体82和第二扣盖83，

所述摆锤1与所述第一扣盖81转动连接；

所述主壳体82分为第一容纳腔821、第二容纳腔822和第三容纳腔823，所述第一容纳腔821内容纳储能组件5，所述第二容纳腔822内容纳第一传动组件2，所述第三容纳腔823内容纳充电电池；

还包括第四容纳腔，用于容纳所述第二传动组件和所述发电组件7；

所述控制组件设置在所述第二扣盖83上。

一种可穿戴健康监测装置，通过所述的摆运发电机提供电能。

优选地，还包括传感器，其用于获取人体健康特征参数；还包括人机交互界面，为人机交互提供端口。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

1.本发明实施例提供的摆动发电机，其第一传动组件通过第一牙嵌离合机构和第二牙嵌离合机构的交替接合和分离实现传动换向的功能，从而可将摆锤在两个方向的摆动产生的机械能存储到储能组件中。其传动结构设计合理，且传动平稳，性能稳定。

2.本发明实施例提供的可穿戴健康监测装置，结构设计紧凑，通过将装置安装到人体关节处，将不可测的身体活动产生的旋转动量转换成可以测量的的电能，一方面可以监测到人体的生理情况；另一方面使可穿戴健康监测装置实现“自供电”，无需更换电池，解决其续航能力不足、不能紧急充电的问题。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中摆动电机的一个具体示例的结构***示意图；

图2为本发明实施例中摆动电机的一个具体示例的局部结构示意图；

图3为本发明实施例中动力输入齿轮和第二牙嵌离合结构的一个装配结构示意图；

图4为本发明实施例中第二牙嵌离合结构的一个具体示例的结构示意图；

图5为本发明实施例中球形凹槽的一个具体示例的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例中动力输出齿轮和棘轮的一个具体示例的结构示意图；

图7为本发明实施例中主壳体的一个具体示例的结构示意图；

图8为本发明实施例中第二扣盖的一个具体示例的结构示意图；

附图标记：

1-摆锤，2第一传动组件,21-第一牙嵌离合机构,211-第一旋转构件，2111-球形凹槽，2112-第一牙嵌齿，212-第二旋转构件，2121-第二牙嵌齿，22-第二牙嵌离合机构，221-第三旋转构件，2211-第三牙嵌齿，222-第四旋转构件，2221-第四牙嵌齿，3-动力输入齿轮，4-动力输出齿轮，5-储能组件，51-卷簧，52-棘轮，53-棘爪，61-第二传动大齿轮，62-第二传动小齿轮，7-发电组件，71-第一磁铁，72-第二磁铁，73-转子，81-第一扣盖，82-主壳体，821-第一容纳腔，822-第二容纳腔，823-第三容纳腔，83-第二扣盖。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供的一种摆动发电机，包括：依次连接的摆锤1，第一传动组件2，储能组件5和发电组件7；摆锤1能够沿第一方向摆动和第二方向摆动，并将摆动产生的机械能经第一传动组件2传递给储能组件5进行存储，储能组件5将存储的机械能通过发电组件7转换成电能，其中，第一方向与第二方向相反；第一传动组件2包括动力输入齿轮3和动力输出齿轮4，动力输入齿轮3与摆锤1连接，动力输出齿轮4与储能组件5连接；第一传动组件2还包括第一牙嵌离合机构21和第二牙嵌离合机构22，当摆锤1沿第一方向摆动时，第一牙嵌离合机构21接合且连接动力输入齿轮3和动力输出齿轮4，以将摆锤1的机械能经动力输出齿轮4传递给储能组件5；当摆锤1沿第二方向摆动时，第二牙嵌离合机构22接合且连接动力输入齿轮3和动力输出齿轮4，以将摆锤1的机械能经动力输出齿轮4传递给储能组件5。

本发明实施例中，摆锤1沿第一方向摆动和第二方向摆动，且两个方向相反，动力输入齿轮3与摆锤1同轴连接，且在摆锤1的带动下发生转动，实时跟随摆锤1的运动。储能组件5需要收集到这两个方向运动产生的机械能，这就需要传动组件具有换向的结构以将两个方向的摆动获得的机械能存储在储能组件5中。本实施例采用两组牙嵌离合机构实现换向，具体而言：当摆锤1沿第一方向摆动时，第一牙嵌离合机构21接合，第二牙嵌离合机构22分离，第一牙嵌离合机构21传输动力，动力输入齿轮3将摆锤1的运动通过第一牙嵌离合机构21将其动力传递到动力输出齿轮4，而后传递给储能组件5；当摆锤1沿第二方向摆动时，第二牙嵌离合机构22接合，第一牙嵌离合机构21分离，第二牙嵌离合机构22传输动力，第二牙嵌离合机构22传输动力，动力输入齿轮3将摆锤1的运动通过第二牙嵌离合机构22将其动力传递到动力输出齿轮4，而后传递给储能组件5；这样储能组件5就实现了两个方向运动的机械能的收集。储能组件5将其获取的机械能传递给发电组件7，以促使其产生电能。

这样的结构，可实现“自供电”，无需更换电池，解决续航能力不足、不能紧急充电的问题。

优选地，如图2-4所示，第一牙嵌离合机构21包括：第一旋转构件211，与动力输入齿轮3啮合连接，第一旋转构件211设有第一牙嵌齿2112，第一牙嵌齿2112具有斜形侧齿面，且斜形侧齿面的旋向为左旋；第二旋转构件212，与动力输出齿轮4啮合，第二旋转构件212设有第二牙嵌齿2121，第二牙嵌齿2121具有斜形侧齿面，且斜形侧齿面的旋向为右旋，其中，第一旋转构件211与第二旋转构件212同轴设置，且在两者接合时，第一牙嵌齿2112和第二牙嵌齿2121相互啮合，第一旋转构件211与第二旋转构件212之间设有第一弹性件，用于使两者之间保持弹性接触，以促使两者的接合和分离；第二牙嵌离合机构22包括：第三旋转构件221，与动力输入齿轮3啮合连接，第三旋转构件221设有第三牙嵌齿2211，第三牙嵌齿2211具有斜形侧齿面，且斜形侧齿面的旋向为右旋；第四旋转构件222，与动力输出齿轮4啮合，第四旋转构件222设有第四牙嵌齿2221，第四牙嵌齿2221具有斜形侧齿面，且斜形侧齿面的旋向为左旋；其中，第三旋转构件221与第四旋转构件222同轴设置，且在两者接合时，第三牙嵌齿2211和第四牙嵌齿2221相互啮合；第三旋转构件221与第四旋转构件222之间设有第二弹性件，用于使两者之间保持弹性接触，以促使两者的接合和分离。

本发明实施例中，第一传动组件2通过第一牙嵌离合机构21和第二牙嵌离合机构22的交替接合和分离实现传动换向的功能，在本发明中需要说明的是，第一旋转构件211、第二旋转构件212、第三旋转构件221和第四旋转构件222均为齿形轴，且动力输入齿轮3相当于太阳轮，第一旋转构件211和第三旋转构件221相当于行星轮，且动力输出齿轮4只能沿一个方向转动进行储能。具体而言：首先，当摆锤1沿第一方向摆动时，第一牙嵌离合机构21作为传动组件传输动力，动力输入齿轮3在摆锤1的带动下沿第一方向转动，与之啮合的第一旋转构件211随之转动带动第一牙嵌齿2112转动，由于第一旋转构件211和第二旋转构件212之间设有弹性件，该弹性件分别与两者保持弹性接触，使两者之间始终保持弹性连接，在本实施例中弹性件均为弹簧，第一牙嵌齿2112发生转动，此时在弹簧弹力的作用下第一旋转构件211和第二旋转构件212接合，第一牙嵌齿2112与第二牙嵌齿2121啮合，带动第二牙嵌齿2121转动，第二牙嵌齿2121带动动力输出齿轮4转动，动力输出齿轮4将动力输出到储能装置中；当摆锤1沿第二方向摆动时，动力输入齿轮3在摆锤1的带动下沿第二方向转动，第一牙嵌齿2112反向转动，由于动力输出齿轮4只能沿一个方向储能，与动力输出齿轮4啮合的第二牙嵌齿2121不能反向转动，又由于啮合的齿面为斜形齿面，具有斜形齿面的齿在传动时产生轴向推力，该推力将第一牙嵌齿2112和第二牙嵌齿2121在斜形齿面处发生滑动，产生轴向位移，将第一旋转构件211和第二旋转构件212分离并压缩第一弹簧，又由于旋向安装时反向，即第一牙嵌齿2112斜形齿面左旋，第三牙嵌齿2211斜形齿面右旋，当第一牙嵌离合机构21接合时，即当摆锤1沿第一方向运动时，第二牙嵌离合机构22处于分离状态，不能传输动力，第三旋转构件221和第四旋转构件222分别作为动力输入齿轮3和动力输出齿轮4的从动件随之转动；当摆锤1沿第二方向运动时，第二牙嵌离合机构22接合，其接合动作的原理与第一牙嵌离合机构21接合时相同，此时第一牙嵌离合机构21处于分离状态，第一旋转构件211和第二旋转构件212分别作为动力输入齿轮3和动力输出齿轮4的从动件随之转动。

在动力输出齿轮4只能单向传递动力的情况下，第一牙嵌离合机构21和第二牙嵌离合机构22通过交替接合分离实现传动换向的功能，从而将摆锤1在两个方向的摆动产生的机械能存储到储能组件5中。

优选地，如图2-5所示，第一旋转构件211和第二旋转构件212之间设有第一球体，第一球体沿轴向一部分嵌入第一旋转构件211，另一部分嵌入第二旋转构件212；第三旋转构件221和第四旋转构件222之间设有第二球体，第二球体沿轴向一部分嵌入第三旋转构件221，另一部分嵌入第四旋转构件222。

本发明实施例中，第一旋转构件211和第二旋转构的连接，与第三旋转构件221和第四旋转构件222的连接相同，以其中一组为例说明。第一旋转构件211和第二旋转构件212同轴设置，为了减少零件，减轻整个装置的重量，可将支撑轴设计成球体的形式。第一旋转构件211和第二旋转构件212在相接触的轴体端分别设有球形凹槽2111，第一球体可嵌入两个球形凹槽2111中，相当于轴承，一是可以起到支撑作用，二是保证第一旋转构件211和第二旋转构件212相对转动时不滑落。

优选地，如图1-2和6所示，储能组件5包括卷簧51，卷簧51外设置有储能齿轮，储能齿轮为动力输出轮，储能齿轮与第二旋转构件212和第四旋转构件222啮合连接；还包括棘爪53，棘爪53与储能齿轮配合以使其保持单向转动。

本发明实施例中，储能组件5采用单向转动的齿轮和卷簧51的结构实现，具体地，卷簧51设置于储能齿轮内圈，动力输出轮作为储能齿轮一件两用，可以减少部件，减少成本和装置重量。具体地，卷簧51外轮廓与储能齿轮内轮廓固定连接，储能齿轮转动以带动卷簧51转动，比如，储能齿轮沿第一方向转动时为卷簧51的收紧方向，当储能齿轮沿第一方向转动时卷簧51储能。进一步地，为了控制储能齿轮的单向转动，还设有棘爪53，棘爪53用于阻止储能齿轮反向转动，以保证卷簧51只能在收紧方向转动。这样的储能结构，结构紧凑，外形尺寸小。

优选地，如图1所示，发电组件7包括：定子线圈和转子，转子73与卷簧51轴连接，卷簧51轴转动以带动转子73转动从而在设置在转子外周的多个线圈（图中未示）产生电能。

本发明实施例中，转子73包括第一磁铁71和第二磁铁72， 第一磁铁71和第二磁铁72固定设置在卷簧51轴上；卷簧51轴转动以带动转子73转动从而产生旋转磁场进而转子外周的多个线圈产生电能。

优选地，如图1所示，还包括第二传动组件，第二传动组件设置在储能组件5和发电组件7之间，包括：第二传动大齿轮61，与卷簧51轴连接；第二传动小齿轮62，与转子73转轴连接；第二传动大齿轮61和第二传动小齿轮62啮合连接。

本发明实施例中，第二传动组件用于将储能组件5的机械能传输到发电组件7，以供发电组件7将机械能转化为电能，第二传动组件可以加快转子73的转动，具体地，传动机构采用大齿轮和小齿轮啮合的方式，本实施例中两者以外啮合的方式实现，第二传动大齿轮61与卷簧51轴连接，第二传动小齿轮62与转子73转轴连接，卷簧51轴转动带动大齿轮转动，与之啮合的小齿轮随之转动，增大传动比可以使转子73速度加快，以获取更大的电势能。

优选地，还包括控制组件和可充电电池，控制组件将发电组件7 产生的电能充入到可充电电池，控制组件还包括第一充电口和第二充电口，第一充电口用于获取充电组件转换的电能，第二充电口用于从外部电源获取电能；控制组件还包括放电口，放电口与控制组件电连接。

优选地，储能齿轮还包括棘轮52和棘爪53，卷簧51设置在棘轮52内，棘爪53与棘轮52配合；动力输出齿轮4沿棘轮52轴上设置。

优选地，还包括壳体，壳体包括依次扣合连接的第一扣盖81、主壳体82和第二扣盖83，摆锤1与第一扣盖81转动连接；主壳体82分为第一容纳腔821、第二容纳腔822和第三容纳腔823，第一容纳腔821内容纳储能组件5，第二容纳腔822内容纳第一传动组件2，第三容纳腔823内容纳充电电池；还包括第四容纳腔，用于容纳第二传动组件和发电组件7；控制组件设置在第二扣盖83上。

本发明实施例中，壳体用于承载装置的各个组件，一方面为其提供支撑，另一方面为其提供外包装以免损伤部件。其中，壳体内按照连接关系和功能组件的不同划分不同的区域，并用隔板将其隔开，这样，既有利于更换部件，同时也为各部件的安装提供多个支撑板件。

根据本发明,还提供一种可穿戴健康监测装置，通过摆运发电机提供电能。

本发明实施例中，将可穿戴健康监测装置位于人体关节处，比如腿关节，髋关节和肩关节，当人体关节转动时，摆锤1在重力作用下随之摆动，并将机械能通过健康监测装置转化成电能，控制组件根据电能的情况根据相应的算法推算人体的关节运动情况，这样就将不规则的身体活动产生的旋转动量转换成可以测量的的电能，进而监测到人体的生理情况。

在一个示例性的实施例中，可穿戴健康监测装置用于人体关节康复的监测，例如可以通过监测关节的运动判断出康复的情况；也可以通过设定运动额度，促使关节运动，并根据电量的大小评估关节的健康情况，比如，可以根据算法评估关节磨损，关节弯曲次等。

这样的结构，一方面，用户通过运动的方式产生电能，将人体活动时产生的机械能转化为电能且显示出来，可以监测运动情况，增加了产品趣味性的同时也引导用户积极运动，形成更为健康的生活习惯，提高了用户的身体素质；另一方面使可穿戴健康监测装置实现“自供电”，无需更换电池，解决其续航能力不足、不能紧急充电的问题。无需外接电源就可以可远程无线监测采集运动、位移数据，进一步地，可以远程监测运动强度、时间、次数、消耗的能量，提示合理运动节奏，帮助用户科学康复或者健身。

优选地，还包括传感器，其用于获取人体健康特征参数；还包括人机交互界面，为人机交互提供端口。

本发明实施例中，获取的运动参数，指人体运动参数，比如加速度、加速度的变化次数等，通过控制电路算法对比判断人体运动的具体情况，对其运动行为进行有效区分，比如是走路、跑步、还是游泳等，并将其与相应的预设值进行对比，以便更好监测和反映人体的健康和体能状况。人机交互界面可根据用户设定而显示不同的项目，或者用户通过此界面设定相应的参数，以便促使自己加强运动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种摆动发电机，其特征在于，包括：依次连接的摆锤（1）、第一传动组件（2）、储能组件（5）和发电组件（7）；所述摆锤（1）能够沿第一方向摆动和第二方向摆动，并将摆动产生的机械能经所述第一传动组件（2）传递给所述储能组件（5）进行存储，所述储能组件（5）将存储的机械能通过所述发电组件（7）转换成电能,其中，所述第一方向与所述第二方向相反；所述第一传动组件（2）包括动力输入齿轮（3）和动力输出齿轮（4），所述动力输入齿轮（3）与所述摆锤（1）连接，所述动力输出齿轮（4）与所述储能组件（5）连接；所述第一传动组件（2）还包括第一牙嵌离合机构（21）和第二牙嵌离合机构（22），当所述摆锤（1）沿第一方向摆动时，所述第一牙嵌离合机构（21）接合且连接所述动力输入齿轮（3）和所述动力输出齿轮（4），以将所述摆锤（1）的机械能经所述动力输出齿轮（4）传递给储能组件（5）；当所述摆锤（1）沿第二方向摆动时，所述第二牙嵌离合机构（22）接合且连接所述动力输入齿轮（3）和所述动力输出齿轮（4），以将所述摆锤（1）的机械能经所述动力输出齿轮（4）传递给储能组件（5）；所述发电组件（7）包括：定子线圈和转子，转子（73）包括第一磁铁（71）和第二磁铁（72），第一磁铁（71）和第二磁铁（72）固定设置在卷簧（51）轴上；卷簧（51）轴转动以带动转子（73）转动从而产生旋转磁场进而转子外周的多个线圈产生电能；所述第一牙嵌离合机构（21）包括：第一旋转构件（211），与所述动力输入齿轮（3）啮合连接，所述第一旋转构件（211）设有第一牙嵌齿（2112），所述第一牙嵌齿（2112）具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为左旋；第二旋转构件（212），与所述动力输出齿轮（4）啮合，所述第二旋转构件（212）设有第二牙嵌齿（2121），所述第二牙嵌齿（2121）具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为右旋，其中，所述第一旋转构件（211）与所述第二旋转构件（212）同轴设置，且在两者接合时，所述第一牙嵌齿（2112）和所述第二牙嵌齿（2121）相互啮合，所述第一旋转构件（211）与所述第二旋转构件（212）之间设有第一弹性件，用于使两者之间保持弹性接触，以促使两者的接合和分离；所述第二牙嵌离合机构（22）包括：第三旋转构件（221），与所述动力输入齿轮（3）啮合连接，所述第三旋转构件（221）设有第三牙嵌齿（2211），所述第三牙嵌齿（2211）具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为右旋；第四旋转构件（222），与所述动力输出齿轮（4）啮合，所述第四旋转构件（222）设有第四牙嵌齿（2221），所述第四牙嵌齿（2221）具有斜形侧齿面，且所述斜形侧齿面的旋向为左旋；其中，所述第三旋转构件（221）与所述第四旋转构件（222）同轴设置，且在两者接合时，所述第三牙嵌齿（2211）和所述第四牙嵌齿（2221）相互啮合；所述第三旋转构件（221）与所述第四旋转构件（222）之间设有第二弹性件，用于使两者之间保持弹性接触，以促使两者的接合和分离；所述第一旋转构件（211）和所述第二旋转构件（212）之间设有第一球体，所述第一球体沿轴向一部分嵌入第一旋转构件（211），另一部分嵌入所述第二旋转构件（212）；所述第三旋转构件（221）和所述第四旋转构件（222）之间设有第二球体，所述第二球体沿轴向一部分嵌入所述第三旋转构件（221），另一部分嵌入第四旋转构件（222）。

2.根据权利要求1所述的摆动发电机，其特征在于，所述储能组件（5）包括卷簧（51），所述卷簧（51）外设置有储能齿轮，所述储能齿轮为所述动力输出齿轮，所述储能齿轮与所述第二旋转构件（212）和所述第四旋转构件（222）啮合连接；还包括棘爪（53），所述棘爪（53）与所述储能齿轮配合以使其保持单向转动。

3.根据权利要求2所述的摆动发电机，其特征在于，还包括第二传动组件，所述第二传动组件设置在所述储能组件（5）和所述发电组件（7）之间，包括：第二传动大齿轮（61），与所述卷簧（51）轴连接；第二传动小齿轮（62），与所述转子（73）转轴连接；所述第二传动大齿轮（61）和所述第二传动小齿轮（62）啮合连接。

4.根据权利要求3所述的摆动发电机，其特征在于，还包括控制组件和可充电电池，所述控制组件将所述发电组件（7）产生的电能充入到所述可充电电池，控制组件还包括第一充电口和第二充电口，所述第一充电口用于获取充电组件转换的电能，所述第二充电口用于从外部电源获取电能；控制组件还包括放电口，所述放电口与所述控制组件电连接。

5.根据权利要求4所述的摆动发电机，其特征在于，所述储能齿轮还包括棘轮（52）和棘爪（53），所述卷簧（51）设置在所述棘轮（52）内，所述棘爪（53）与所述棘轮（52）配合；所述动力输出齿轮（4）沿所述棘轮（52）轴上设置。

6.根据权利要求5所述的摆动发电机，其特征在于，还包括壳体，所述壳体包括依次扣合连接的第一扣盖（81）、主壳体（82）和第二扣盖（83），所述摆锤（1）与所述第一扣盖（81）转动连接；所述主壳体（82）分为第一容纳腔（821）、第二容纳腔（822）和第三容纳腔（823），所述第一容纳腔（821）内容纳储能组件（5），所述第二容纳腔（822）内容纳第一传动组件（2），所述第三容纳腔（823）内容纳充电电池；还包括第四容纳腔，用于容纳所述第二传动组件和所述发电组件（7）；所述控制组件设置在所述第二扣盖（83）上。

7.一种可穿戴健康监测装置，其特征在于，通过权利要求1到6任一所述的摆动发电机提供电能。

8.根据权利要求7所述的可穿戴健康监测装置，其特征在于，还包括传感器，其用于获取人体健康特征参数；还包括人机交互界面，为人机交互提供端口。