ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ・７３８・ Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．５，２０１１ ＤＯＩ：１０．３９０１／ＣＪＭＥ．２０１１．０５．７３８，ａｖａｉｌａｂｌｅ ｏｎｌｉｎｅ ａｔｗｗｗ．ｃｊｍｅｎｅｔ．ｃｏｍ；ｗｗｗ．ｃｊｍｅｎｅｔ．ｃｏｍ．ｃｎ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｈａｒｖｅｓｔ Ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ Ｈｕｍａｎ Ｆｏｏｔｓｔｅｐ Ｍｏｔｉｏｎ ＸＩＥ Ｌｏｎｇｈａｎ ’ 、 ａｎｄ ＤＵ Ｒｕｘｕ １ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｄ厂Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ ２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇ，ＨｏｎｇＫｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ ＲｅｃｅｉｖｅｄＤｅｃｅｍｂｅｒ ２３，２０１０；ｒｅｖｉｓｅｄＭａｙ１０，２０１１；ａｃｃｅｐｔｅｄＭａｙ１３，２０１１；ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙＭａｙ１８，２０１１ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｂａｔｔｅｒｙ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｎｏｔ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｎｇ１［ｉｍｅ ｏｕｔｄｏｏｒ ｕｓｅ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｏ ｏｕｒ ｌｉｖｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｒｉｃｈ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｗａｌｋｉｎｇ，ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｉｄｅａｌ ｔｏ ｈａｒｖｅｓｔ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ ｈｕｍａｎ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ ａｓ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｎｏｖｅｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｏｄｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｈａｒｖｅｓｔ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｔｗｏ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｕｂ—ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ：ｏｎｅ ｉｓ ｓｐｒｉｎｇ．ｍａｓｓ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｔｏ ａｂｓｏｒｂ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ．ｉ．ｅ． ｔｈｅ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ。ａｎｄ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｉｓ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｗｉｔｈ ｔｉｐ ｍａｓｓ ｆｏｒ ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｃａｎ ｂｅ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｈａｒｎｅｓｓ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｕｂ—ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ．ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｃｏｉｌｓ ｆｉｘｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｔｉｐ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｓｅｒｖｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｓｌｉｄｅｒ ａｎｄ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ ｙｏｋｅ ｆｏｒｌｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ．ｗｉｔｈ ｔｏｔａｌ ｍａｓｓ ７０ ｇ．ｃａｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ａｂｏｕｔ １ ００ ｍＷ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｗａｌｋｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ２ ｓｔｅｐｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ，ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｈｕｍａｎ ｍｏｔｉｏｎ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｏ ３８４ ＭＪ Ｔｈｕｓ，ｉｆ ｅｖｅｎ ａ ｖｅｒｙ １ ｌｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｈｕｍａｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｓｍａｌ１ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｏｒｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ．ａ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗｏｕｌｄ ｈａｖｅ ａ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｔｏ ｄｒａｗ ｏｎ．Ｓｏｍｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ ｈａｖｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ｅｌｅｃ仃ｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ．ｓｕｃｈ ａｓ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ ＰＤＡｓ．ａｎｄ ｅｔｃ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｓｏｌｄｉｅｒｓ ｉｎ ｒｅｍｏｔｅ ａｒｅａ，ｔｈｅｙ ｎｅｅｄ ｔｏ ｕｓｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｒ ｏｔｈｅｒ ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ ｂｏｄｙ ｈｅａｔ ，ｂｒｅａｔｈｉｎｇ［５］ｊ ｔｙｐｉｎｇ 们，ａｒｍ ｍｏｔｉｏｎ［７】－ａｎｄ ｗａｌｋｉｎｇ ．Ｗａｌｋｉｎｇ ｉｓ ａ ｍａｉｎ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｈｉｃｈ ａｌｓｏ ｈａｓ ｍｅｅｈａｎｉｅａｌ ｐｏｗｅｒ ｔｏ ｂｅ ｅｘｐｌｏｉｔｅｄ．Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈａｔ ｕｐ ｔｏ ６７ Ｗ ０ｆ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ＵＳ Ａｒｍｙ Ｌａｎｄ Ｗａｒｒｉｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒａｄｉｏ，ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｆｏｒ ｓｏｌｄｉｅｒｓ… Ｎｏｗａｄａｙｓ，ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｍｏｂｉｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｒｅ ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ ｈａｖｅ ｐｏｗｅｒ ａｒｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｆｒｏｍ ｈｅｅｌ ｓｔｒｉｋｅ ｄｕｒｉｎｇ ｎｏｒｍａｌ ｗａｌｋｉｎｇ ｆｏｒ ａ ６８ ｋｇ ｐｅｒｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗａｌｋｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｔ ２ ｓｔｅｐｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｈａｒｖｅｓｔ ｔｈｅ ｈｅｅｌ ｓｔｒｉｋｅ ｅｎｅｒｇｙ ｄｕｒｉｎｇ ｈｕｍａｎ ｗａｌｋｉｎｇ．Ｏｎｅ ｉｓ ｔｏ ｕｓｅ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｔｏ ｃｏｎｖｅｒｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ｓｔｒｉｋｅｓ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｉｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ，ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｅｄ ｅｎｅｒｇＹ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｗｅｉｇｈｔ ｈｉｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｕｓｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ．ｔｈｅ ａｂｏｖｅ．ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ Ｌａｎｄ肋ｒｒｉｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｎｅｅｄｓ ５ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ｔｏ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｇｏａｌ， ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｏｗ（ｏｎ ｔｈｅ ｓｃａｌｅ ｏｆ ｍｉｌｌｉｗａｔｔｓ） Ｊ．Ａｎｏｔｈｅｒ ｉｓ ｔｏ ｕｓ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｃｏｎｖｅｒｔ ｂｏｄｙ ｍｏｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ．ＣＨＥＮ【“ ａｎｄ ＬＡＫＩＣ【 ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｔｏ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｆｏｒ ｓｏｌｄｉｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ。 ｄｉｓｃａｒｄｅｄ ｂａＲｅｒｙ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｂｉｌｌｉｏｎｓ ｏｆ ｗａｓｔｅｓ ｅｖｅｒｙ ｖｅａｒ－ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｍｐａｃｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｆｉｎｄ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｆｏｒ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ． Ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｉｓ ａ ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｅｒｇＶ．ｓｏｍｅ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｖ ｔｏ ｓｕｐｐｏｒｔ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅ ｓｔｏｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ａｎ ｃｏｎｖｅｒｔ ｔｈｅ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ ｔｈｅｓｅ ｄｅｓｉｇｎｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｃｏｍｐｌｅｘ ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｐａｒｔｓ，ａｎｄ ｃａｎ ｏｎｌｙ ｈａｒｖｅｓｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓ．ｄｏｗｎ ｍｏｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅ ｔｈｅｓｅ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｆｒａｇｉｌｅ， ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ． Ｔｈｉｓ ＰａＤｅｒ ｉｓ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｈｏｗ ｔｏ ｈａｒｖｅｓｔ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ ｈｕｍａｎ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｕａ１．ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ． ａｖｅｒａｇｅ ｐｅｒｓｏｎ ｏｆ ６８ ｋｇ ｗｉｔｈ １５％ｂｏｄｖ ｆａｔ ｉｓ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｆｒａｇｉｌｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ＰａＯｅｒ ａｄｏｐｔｓ ａ ｄｕａｌ－ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｏ ｈａｒｖｅｓｔ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｏｎｌｙ ａｂｓｏｒｂｓ ｔｈｅ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｅｌｏｎｇｈａｎ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｕｎｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ（Ｇｒａｎｔ Ｎｏ ２０１１ＺＭ００６１），ａｎｄ Ｎａｔｉｏｎａｌ ＮａＲｎ＇ａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆＣｈｉｎａ（ＧｒａｎｔＮｏ ５１１０５１４６） ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｅｅｄｎ’ｔ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｍｏｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｆｒｏｍ ｈｅｅ１ ｓｔｒｉｋｅ．ｉｔ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ｗｉｔｈ ｓｉｍｉｌａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ａｎｄ ｗｈａｔ’ｓ ｍｏｒｅ．ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍａｓｓ—ｓｐｒｉｎｇ ・７３９・ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ａｔ ｉｔｓ ｔｉｐ ｅｎｄ，ｍａｋｅ ｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｔｉｅｒ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｏ ａｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｃｏｉｌｓ ａｒｅ ｗｏｕｎｄ ａｔ ｔｈｅ ｔｉｐ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｏｆ ｍａｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｔｉｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ，ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｓｏ ｉｔ ｃａｎ ｈａｒｎｅｓｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｈｅ ｈｅｅｌ ｓｔｒｉｋｅ ｍｏｔｉｏｎ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｆｏｏｔ ｓｗｉｎｇ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｈｉｇｈｅｒ ｅｎｅｒｇＹ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｔｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｗｏ ｔｉｅｒｓ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｏｒｇａｎｉｚｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ．Ｓｅｃｔｉｏｎ ２ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ．Ｓｅｃｔｉｏｎ ３ ｃｏｎｄｕｃｔｓ ｔｈｅ Ｙｏｋｅ ｍａｄ ｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｔｅｅＩ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｃｏｉｌｓ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ． ｓｙｓｔｅｍ ａｎａｌｙｓｉｓ．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｓｅｃｔｉｏｎ ４ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｘｅｄ ｎｏｒｍａ１ ｗａｌｋｉｎｇ．Ｓｅｃｔｉｏｎ ５ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ． ２ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｈａｒｖｅｓｔｅｒ Ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｒｅａｒ ｐａｒｔ ｏｆ ａ ｓｈｏｅ．ｉ…ｅ ｔｈｅ ｈｅｅ１ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｓｕｐｐｏ￣ｔｈｅ ｈｅｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｏｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｈｏｅ ｓｏｌｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｉｔ ｉｓ ｉｄｅａｌ ｔｏ ｅｍｐｌｏｙ ｔｈｅ ｒｏｏｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｏｅ ｂｅｅ１ ｔｏ ｓｅｔ ｕｐ ａ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｔｏ ｈａｒｎｅｓｓ ｔｈｅ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ．Ｆｉｇ．１ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｂｏｘ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｓ ｆｉｘｅｄ．Ｔｈｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｎｏｎ—ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｎｔａｌ ｔｏ ｅｎｄｕｒｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｆｏｒｃｅ ｆｒｏｍ ｈｅｅｌ ｓｔｒｉｋｅ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇｓ ｏｎ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ：ｏｎｅ ｉｓ ａ￣ａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｂａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｉｓ ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｃｏｖｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｃｏｖｅｒ ｉｓ ｆｉｎｅｄ ｖｉａ ｓｃｒｅｗｓ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｂｏｄｙ． Ｆｉｇ．１．Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ Ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｓ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ．Ａｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇ．２．ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｓｅｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ａｒｒａｎｇｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｔｗｏ ｅｎｄｓ ｏｆ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｂｏｄｙ．Ｅａｃｈ ｓｅｔ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｗｏ ｐａｉｒｓ ｏｆ ＮｄＦｅＢ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ａｒｒａｎｇｅｄ ｉｎ ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｙｏｋｅ ｍａｄｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｔｅｅｌ，Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ａｒｅ ａ￣ａｃｈｅｄ ｔｏ ｙｏｋｅ，ｗｈｉｃｈ ｆｏｒｍｓ ａ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ． Ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ．ａｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇ．３．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａ ｐｒｏｏｆ ｍａｓｓ，ｃａｌｌｅｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ，ａｎｄ ｔｗｏ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇｓ ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｗｈｉｃｈ ｆｏｒｉｌｌｓ ｔｈｅ ｉｆｒｓｔ ｔｉｅｒ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｏ ａｂｓｏｒｂ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ．Ｔｗｏ ｉｄｅｎｔｉｃａｌ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍｓ ａ￣ａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ｃ Ｆｉｇ．２． Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ Ｆｉｇ．３． Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ａｂｓｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ，Ｆｉｇ．４ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐａｍｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅｒ，ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ａｎｄ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ． Ｂ Ｉ ＩＩ ＩＩ１ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｈａｎｅｓｔｉｎｇ ａｂｓｏｒｂｅｒ ａｍｐｌｉｉｆｅｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｆｉｇ．４． Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ’７４０‘ＸＩＥ Ｌｏｎｇｈａｎ，ｅｔ ａｌ：Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｈａｒｖｅｓｔ Ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ Ｈｕｍａｎ Ｆｏｏｔｓｔｅｐ Ｍｏｔｉｏｎ Ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅ ｒ＿ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ａｎ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｒｅａｓ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｍａｇｎｅｔｉｚｅｄ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｗｏ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇｓ ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｌｅｆｔ ｔｏ ｒｉｇｈｔ（ｉｎ ｒｅｄ），ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｍａｇｎｅｔｉｚｅｄ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｂａｓｅ，ｔｒａｎｓｍｉｔｓ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｒｏｍ ｒｉｇｈｔ ｔｏ ｌｅｆｔ（ｉｎ ｄｅｅｐ ｂｌｕｅ），ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｔｅｅｌｓ（ｉｎ ｐｉｎｋ） ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｉｒ ａｒｅａ（ｉｎ ｌｉｇｈｔ ｂｌｕｅ）． ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ａｎｄ ａ ｔｉｐ ｍａｓｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｃｏｉｌｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｒｏｎ ｃｏｒｅ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ； １ ｓｔ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｉｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｓｐｒｉｎｇ．ｍａｓｓ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｏ ａｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ；； ２ｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｉｒ ｒｆｏｍ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｐａｉｒｓ ａｎｄ ｃｏｉｌｓ．Ｔｈｅ 嚣Ｙｏｋｅ 幢Ｉ Ａ ｍａｇｎｅｔｓ ａｒｅ ａｒｒａｎｇｅｄ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ， ｆｒｏｍ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｍｏｖｉｎｇ ｃｏｉｌｓ ｃａｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ． ３ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｆｒｏｍ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ， ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｐａｔｈ ａｒｅ Ｆｉｇ．６．ＦＥＡ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅｓｈ ｉｎ Ａｎｓｙｓ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇ．５．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｐａｉｒｓ ｏｆ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｂｙ ｐｌａｓｔｉｃ ｓｐａｃｅｒｓ，ａｒｒａｎｇｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ２Ｄ ｆｌｕｘ ｌｉｎｅｓ，ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇ．７，ａｌｓｏ ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｄｉｉｆｅｒｅｎｔ ｆｌｕｘ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ． ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ Ａ１１ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ａｒｅ ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｙｏｋｅ ｍａｄｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｉｔ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｔｅｅ１．Ｙｏｋｅ ａｎｄ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｃｏｎｓｔｉｕｔｔｅ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ，ｆｒｏｍ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｐａｔｈ，ｓｈｏｗｎ ａｓ ｄａｓｈ ｌｉｎｅｓ ｉｎ Ｆｉｇ．５．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐｏｌｅ ｐｉｔｃｈ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ａｔ ｔｈｅ ｆｒｉｎｇｅｓ． ｈａｒｖｅｓｔｅｒ，ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｓ，ｙｏｋｅｓ ａｎｄ ｓｐａｃｅｒｓ ａｒｅ ａｌｌ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ， ｓｏ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｉｓ ｃｒｅａｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｃｅｎｔｅｒ ｗｈｅｒｅ Ｚ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ａｎｄ Ｘ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔｓ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｓ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｅｘｔｅｍａ１ ｍｏｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｃｏｉｌｓ ｗｉｌｌ ｖｉｂｒａｔｅ ｏｎ ｔｈｅ ＹＯＺ ｐｌａｎｅ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｉｓ ａｔ ｉｔｓ ｍａｘｉｍｕｍ． Ｚ Ｈｍ Ｎ Ｓ Ｎ Ｓ ｜ Ｈｓ Ｄ ｜ｊ Ｆｉｇ．７．２Ｄ Ｆｌｕｘ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｓ Ｎ Ｓ Ｆｏｒ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｉｌ ｌｙｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ＹＯＺ ｐｌａｎｅ ａｔ ｔｈｅ ｆｐｏｓｉｔｉｏｎ ｘ＝ｘ０，ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｙｔ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｌＷｙ Ｉｊ Ｗｍ ｆ ｉｃｏｉｌ ｉｓ ｃｈａｎｇｉｎｇ ａｌｏｎｇ Ｚ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｓｏ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｆｌｕｘ ｔｈｒｏｕｇｈ 口Ｐｅｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ 一Ｍ ｇ “。 ｇ“ ｔｈｅ ｃｏｉｌ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｂｙ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ 口 Ｐｌａｓｔｉｃ ｓｐａｃｅｒ Ｈｓ——５ｐａｃｃｒｈｅｉｇｈｔ ｅｑｕａｔｉｏｎ，ｗｈｅｒｅ Ｂ（ｘｏ，ｚ）ｉｓ ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｔ ｐｏｉｎｔ ＂ｇｏｋｅ ｗｖ—Ｙｏｋｅｗｉｄｔｈ （Ｘｏ，：）ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｅｑｕａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｍ—Ｍａｇｎｅｔ ｗｉｄｔｈ 腿一Ｇａｐｗｉｄｔｈ ｌｆｕｘ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｌｏｎｇ Ｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ： Ｆｉｇ．５．Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄｔｈｅ ｆｌｕｘｐａｔｈｓ （１） ＦＥＡ ｍｏｄｅｌｓ ｗｅｒｅ ｂｕｉｌｔ ｉｎ Ａｎｓｙｓ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ａｒｅ Ｗｈｅｒｅ Ｄ ｉｓ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ，ａｎｄ ｓｉｍｐｌｉｉｆｅｄ ａｓ Ｆｉｇ．６，ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ａｒｅａｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ Ｈ ｉｓ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｉｌ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｆａｒａｄａｙ’ｓ Ｌａｗ， ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｌｏｒ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｆｏｕｒ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｉｌ ｉｓ ＣＨＩＮＥＳＥ Ｊ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ・７４１・ ＝ ＝警：警詈｜．ｄｆ ｄＺ出 ｄｄＺ ／ｌ Ｊｒ． ｚｅ ｘ，ｔ７ｃ Ｉ ． ｚ＾）Ｉ．’ 。．’出 ｕｚ ：。’。 ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｍ ｌ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ａｎｄ ｈａｓ ａ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｋ￣， ・Ｚ ｚ一 ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｋｌ＝［ｋｌ１＋ｋｌ２］，ｗｈｅｒｅ １ ａｎｄ毛２ ａｒｅ ｔｈｅ （２） ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｓｐｒｉｎｇ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｆｏｒ ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗｉｎｄｉｎｇ ｃｏｉｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｌａｙｅｒ Ｈｃ ，ａｎｄ Ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅｒ ｉｓ ａｌｓｏ ｓｕｂｊｅｃｔ ｔｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｃｍ１． Ｆｉｇ．８ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ａｓｓｕｍｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ Ｎ ｃｏｉｌｓ，ｓｏ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ ａｔ ｏｎｅ ｅｎｄ ｏｆ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｉｓ ：Ⅳ竺：Ｎｄ￣ｄｚ．： Ⅳ Ｂ（ｘｏ，＂２）￣Ｄ￣ｄ２卜 ㈣ Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｃｏｎｖｅｒｔｓ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｓｏ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｄｏｎｅ ｂｙ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｏｎｅ ｄｏｎｅ ｂｙ ｅｌｅｃｔｉｒｃｉｙｔ，ｔｈａｔ ｉｓ ・ ＝ Ｒ ＋Ｒｅ＋ＲＬ Ｗｈｅｒｅ Ｒｃ，Ｒｅ，ａｎｄ ＲＬ ａｒｅ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｉｌｓ，ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ Ｅｑ．（３）ｉｎｔｏ Ｅｑ．（４），ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｉｓ Ⅳ・。・ ｄ ｆ ｒ ｚ＋￣ ）・ Ｆ＝ 争，０ ｚ 手 手 Ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ａｓ ｜ｖ．Ｄ． ｄＺ（『ｒｇ ｚ Ｈ ｍ （ ， ） ． ２＝ 十 十ＲＬ Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｕｂ．ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎ ｔｈｉｓ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ：ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｉｆｅｒ．Ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｉｓ ａ ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｗｉｔｈ ａ ｔｉｐ ｍａｓｓ ｍ，ｗｈｉｃｈ ｍａｄｅ ｕｐ ｏｆ ａ ｎｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｃｏｉｌｓ ｗｏｕｎｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｅ．Ｆｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｃａｎ ｂｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｏ ａ ｓｐｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ＝Ｅｂｈ ／（４Ｌ３），ｗｈｅｒｅ ｂ，ｈ ａｎｄ Ｌ ａｒｅ ｔｈｅ ｗｉｄｔｈ， ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ａｎｄ Ｅ ｉｓ ｔｈｅ Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｍ．Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｍ ｉｓ ｍｕｃｈ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｔｉｐ ｍａｓｓ，ｉｔｓ ｍａｓｓ ｉｓ ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ．Ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｉｆｅｒ ｉｓ ｓｕｂｊｅｃｔ ｔｏ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｗｈｉｃｈ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅｒ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇｓ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｗｈｅｒｅ ｂａｓｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｑ１（ｆ），ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅｒ ａｎｄ ｔｉｐ ｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ａｒｅ ｑ２（ｆ）ａｎｄ ｑ３（ｆ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ， ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｌｅｔ ｚ＝ｑ３一ｑｌ， Ｙ＝ｑ２一ｇ１ ａｎｄ ｘ：ｑ１，ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ａｓ Ｏ 十２ ２Ｃｍ， ＋ ＋ ０ ２ｍ 一２Ｃｍ， ２（Ｃｍ，＋ ） ｋｌ＋２ｋ２—２ｋ２ １Ｘ—ｍ１ｇ ——２ｋ２ ２ｋ２ 一２ｍ２ 一２ｍ２ｇ Ｆｉｇ．８．Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ４ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｔｈｉｓ ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｈａｒｖｅｓｔ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ｓｗｉｎｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ｈｅｅ１ ｓｔｉｒｋｅ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｍａｊｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ：ｏｎｅ ｉｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆ０ｏｔ ｓｔｒｉｄｅ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｏｄｙ ｔｒｕｎｋ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｄｙ ｃｅｎｔｅｒ；ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｉｓ ｆｒｏｍ ｈｅｅｌ ｓｔｒｉｋｅ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｄｕｒｉｎｇ ｗａｌｋｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ａｓ ａ ｓｔｅｐ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｂｏｄｙ ｃｅｎｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｍｏｄｅｌｅｄ ａｓ ａｎ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｐｅｎｄｕｌｕｍ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｄｙ ｃｅｎｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ａｓ ａ ｓｉｎｅ ｗａｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｓ ＝ａｎ ｓｉｎ（ｃｏｔ），ｗｈｅｒｅ ａｏ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｂｏｄｙ ｗｅｉｇｈｔ，ｆｏｏｔ ｓｔｒｉｄｅ ａｎｄ ｒｆｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ａｓ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ａ ｓｉｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｓｔｅｐ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｆｉｇ．９ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｓｉｎｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔ ｓｗｉｎｇ，ｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔ ｓｔｒｉｋｅ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ’７４２。ＸＩＥ Ｌｏｎｇｈａｎ，ｅｔ ａｌ：Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｈａｒｖｅｓｔ Ｅｎｅｒｇｙ ｆｒｏｍ Ｈｕｍａｎ Ｆｏｏｔｓｔｅｐ Ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｕｐ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ，ｗｈｉｃｈ Ｃａｌｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｈｉｇｈｅｒ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ． 墨 墨 Ｏ Ｔｉｍｅｔ／ｓ 墨 墨 Ｔｉｍｅｔ／ｓ （ｂ）Ｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔ ｓｔｒｉｋｅ 墨 ２Ｏ 鼋 ｌ５ １Ｏ ｉ ５ ０ 呈 ５ ０ Ｏ Ｔｉｍｅｔ／ｓ （ｃ）Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｅ ａｎｄ ｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｆｉｇ．９．Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ （【 ．ｇ一ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｕｒ＼ 五 ０一 ｉｎｇ ｆｏｏｔ ｓｗｉｎｇｉｎｇ Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈａｔ ｉｓ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｔａｂｌｅ． Ｔａｂｌｅ．Ｓｙｓｔｅｍ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｖａｌｕｅ Ｒｉｇｉｄｉｔｙ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆｔｈｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇ Ｇ／ＧＰａ Ｗｉｒｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆｔｈｅ ｈｅｌｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇ １ ｄ／ｍｍ Ｍｅａｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆｔｈｅ ｓｐｒｉｎｇ Ｄ／ｍｍ ８ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｃｏｉｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｒｉｎｇ ｎ Ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｋ．一Ｇｄ４／８ｎＤ３ Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ７１ Ｅ／ＧＰａ Ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｂ／ｍｍ １．５ Ｈｅｉｇｈｔ ｏｆｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｈ／ｍｍ ０．５ Ｌｅｎｇｔｈ ｏｆｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ Ｌ／ｍｍ １５ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ：Ｅｂｈ３／４Ｌ３ ｂｅａｍ如 Ｍａｓｓ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｍ，／ｇ １Ｏ Ｍａｓｓ ｏｆｔｉｐ ｍａｓｓ ａｔ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ２０ ｍｚ／ｇ Ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｃ ． Ｃｍ ＝２ Ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ （ ＝ｂｅａｍ Ｃｍ， ，２ √ｈｍ２ Ｆｉｇ．１ ０ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｃｏｉｌｓ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｔｉｍｅ（ｕｐｐｅｒ ｆｉｇｕｒｅ）ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｉｎｐｕｔ ｏｆ ｓｉｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ（１ｏｗｅｒ ｆｉｇｕｒｅ）ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｎｏｒｍａｌ ｗａｌｋｉｎｇ（２ ｓｔｅｐｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）． Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｉｇｕｒｅ，ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃａｎ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ Ｔｉｍｅｔ／ｓ Ｆｉｇ．１ ０．Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｉｌｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ，ｔｈｅ ｒｔａｎｓｉｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｃａｎ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ｐ＝ｃ＿・三 ．Ｆｉｇ．１１ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ仃ａｎｓｉｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ．Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｈｅｅ１ ｓｔｒｉｋｅ ｉｓ ｂｉｇｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｏｔ ｓｗｉｎｇ，ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ａｔ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｈｅｅｌ ｓｔｒｉｋｅ． ≥ ２００ 拿 ２ ｌ １００ Ｏ Ｏ Ｔｉｍｅｔ／ｓ Ｆｉｇ．１ Ｉ．Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｉｓ ｆｌｕｃｔｕａｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｅ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｓｔｅａｄｙ ＤＣ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｉｅｒ，ａ ｄｉｒｅｃｔ ＡＣ／ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｖ ＤⅥ，ＡＲＩ【”ｊ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅｃｔｉｆｙ ａｎｄ ｂｏｏｓｔ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ．Ｎｅｇｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｒｅｃｔｉｉｆｅｒ，ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｃａｎ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ．Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｒ）ｕｔ ｆｒｏｍ Ｆｉｇ．１１ ｉｓ ａｂｏｕｔ １ ００ ｍＷ ａｔ ｔｈｅ ｗａｌｋｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ２ ｓｔｅｐｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ． ５ Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ （１）Ａ ｎｏｖｅｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｈｕｍａｎ ｆｏｏｔｓｔｅｐ ｍｏｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｉｔ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｄｕａｌ—ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｏｄｅ ｔｏ ｈａｒｎｅｓｓ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｏｏｔｓｔｅｐ， ＣＨＩＮＥＳＥ Ｊ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｓｓ・・ｓｐｒｉｎｇ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｕｂ・・ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｂｓｏｒｂ ｅｘｔｅｒｎａ１ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ｗｉｔｈ ｔｉｐ ・７４３・ Ｈ．ＭＥＮＥＴ Ｃ Ｇ，ＣＨＩＮＧ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｗｉｎｄｉｎｇ 【７］ ＸＩＥ Ｌ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ａ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｗａｔｃｈ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｓｓ ｔｏ ａｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｃｏｎｖｅｒｔ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ． ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｆＡｓＭＥ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ，２００９，１３１（７）：０７１００５． ａ１．Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ［８］ ＲｏＭＥ Ｌ．ＦＬＹＮＮ Ｌ ＧＯＬＤＭＡＮ Ｅ Ｍ ｅｔｆ２１ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ’ｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｕａ１．ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｃａｎ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎ￣ｉｂｕｔｅｓ ｔｏ ｈｉｇｈｅｒ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ． ｗｈｉｌｅ ｗａｌｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｌｏａｄｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，３０９：ｌ ７２５－１ ７２８． Ｍ．Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ：ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ［９１ ＤＯＮＥＬＡＮ Ｊｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｗａｌｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｉｎｉｍａｌ ｕｓｅｒ ｅｆｆｏｒｔ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８ ３１９：８０７－８１０． Ｎ，ＰＡＲＡＤＩＳＯ Ｊ．Ｅｎｅｒｇｙ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｈｏｅ—ｍｏｕｎｔｅｄ 【１０】 ＳＨＥＮＣＫ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＭｉｃｒｏ，２００ｌ，２ｌ（３）：３ｏ＿４２． （３１ Ｔｈｅ ｄｕａ１．ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏｔ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｔａｃｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ｏｆ ＣＨＥＮ Ｓ Ｈ． Ｃｏｍｐｉｌｅｒ．＂ ＵＳ， ，４９５，６８２［Ｐ／ＯＬ］． １９９６—０５—０３ ｒ２Ｏｌ１。０５—０８１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ，ｆｒｅｅｐａｔｅｎｔｓｏｎｌｉｎｅ．ｃｏｍ／５４９５６８２．ｈｔｍ１． Ｃｏｍｐｉｌｅｒ： ＵＳ， ４，８４５．３３８［Ｐ／ＯＬ］． １９８９—０７．０４ ＬＡＫＩＣ Ｎ．ｓｉｍｉｌａｒ ｉｆｍｃｔｉｏｎ． ｆ４、Ｔｈｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｉｎｓｅｒｔ ｉｎｔｏ ｓｈｏｅ ｈｅｅｌ ａｓ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｉｅｒ ｆｏｒ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｓｅ ｉｎ ｗｉｌｄ ａｒｅａ．Ｔｈｉｓ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇＹ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍｏｖｅｍｅｎｔ． Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ 『ｌ１ ＡＮＯＮＹＭＯＵｓ：Ｌａｎｄ Ｗａｒｒｉｏｒ．Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ：Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ，２０１１ 『２０１ １．５．８］．ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｌｄ／Ｌａｎｄ Ｗａｒｒｉｏｒ． ［２】ＳＴＡＲＮＥＲ Ｌ ＰＡＲＡＤＩＳＯ Ｊ．Ｌｏｗ－ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｄｅｓｉｇｎ［Ｍ］． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，２００４． 『３１ ＦＬＥＵＲＩＡＬ Ｊ Ｐ’ＯＬＳｏＮ，Ｎ Ｂ０ＲＳＨＣＨＥＶＳＫＹ Ａ，ｅｔ ａ１． Ｃｏｍｐｉｌｅｒ． ＂ＵＳ， ６，２８８，３２１［Ｐ／ＯＬ］． ２００１－０９—１１ ［２０１１－０５—０８］． ｈＵｐ：／／ｗｗｗ，ｐａｔｅｎｔｓ．ｃｏｍ／ｕｓ一６２８８３２ １．ｈｔｍ１． ［４］ＫＡＮＥＳＡＫＡ Ｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｗａｔｃｈ［Ｊ］． Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｅｓ，ｌ９９９，４３（３）：２９－３６． 『５１ ＨＡＵＳＬＥＲ Ｅ， ＳＴＥＩＮ Ｌ， ＨＡＲＢＡＵＥＲ Ｇ． Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｗｉｔｈ ＰＶＤＦ ｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ， １９８４．６０：２７７—２８２． ［６］ＣＲＩＳＡＮ Ａ． Ｃｏｍｐｉｌｅｒ： ＵＳ， ５，９１１，５２９［Ｐ／ＯＬ］． １９９９—０６—１５ 『２Ｏｌ１—０５—０８］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐａｔｅｎｔｓ．ｃｏｒｎ／ｕｓ．５９ｌｌ５２９．ｈｔｍ１． ［１２］ ｒ２Ｏｌ１．０５一ｏ８］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｒｅｅｐａｔｅｎｔｓｏｎｌｉｎｅ．ｃｏｍ／４８４５３３８．ｈｔｍ１． ［１３】 ＤＷＡＲＩ Ｓ．Ａｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ＡＣ—ＤＣ ｓｔｅｐ—ｕＤ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｆｏｒ ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１０， ２５ｆ８１：２ １８８—２ １９９． Ｂｉｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｎｏｔｅｓ ＸＩＥ Ｌｏｎｇｈａｎ ｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ａｎ ａｓｓｉｓｔａｎｔ ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ ａｔ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎａ．Ｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｈｉｓ ＰｈＤ ｄｅｇｒｅｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ．Ｈｉｓ ｍａｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ． Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｉｅｌｏｎｇｈａｎ＠ｇｍａｉｌ．ｔｏｍ ＤＵ Ｒｕｘｕ ｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ａ ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ ａｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｏｒ ｏｆ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｕｎｉｖｅｒｓ Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ．Ｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｈｉｓ ＰｈＤ ｄｅｇｒｅｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｃｈｉｇａｎ，ＵＳＡ．Ｈｉｓ ｍａｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｍｅｔａｌ ｓｔａｍｐｉｎｇ ａｎｄ ｃｕｔｔｉｎｇ，ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｅ—ｍａｉｌ：ｒｄｕ＠ｍａｅ．ｃｕｈｋ．ｅｄｕ，ｈｋ