Generating Electricity during Walking with a Lower Limb-Driven Energy Harvester: Targeting a Minimum User Effort
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Much research in the field of energy harvesting has sought to develop devices capable of generating electricity during daily activities with minimum user effort. No previous study has considered the metabolic cost of carrying the harvester when determining the energetic effects it has on the user. When considering device carrying costs, no energy harvester to date has demonstrated the ability to generate a substantial amount of electricity (> 5W) while maintaining a user effort at the same level or lower than conventional power generation methods (e.g. hand crank generator). METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We developed a lower limb-driven energy harvester that is able to generate approximately 9W of electricity. To quantify the performance of the harvester, we introduced a new performance measure, total cost of harvesting (TCOH), which evaluates a harvester's overall efficiency in generating electricity including the device carrying cost. The new harvester captured the motion from both lower limbs and operated in the generative braking mode to assist the knee flexor muscles in slowing the lower limbs. From a testing on 10 participants under different walking conditions, the harvester achieved an average TCOH of 6.1, which is comparable to the estimated TCOH for a conventional power generation method of 6.2. When generating 5.2W of electricity, the TCOH of the lower limb-driven energy harvester (4.0) is lower than that of conventional power generation methods. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: These results demonstrated that the lower limb-driven energy harvester is an energetically effective option for generating electricity during daily activities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».