基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝专利检索-外衣防护服衣饰配件专利检索查询-专利查询网

基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝
申请号	CN202311866053.7	申请日	2023-12-29	公开(公告)号	CN117882904A	公开(公告)日	2024-04-16
申请人	江南大学;			发明人	陈超余; 刘美利; 邱宇豪; 宋金龙; 马丕波; 丛洪莲; 蒋高明;
摘要	本申请关于一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，涉及纺织领域。本申请提供的全成形传感护膝选用针织物作为摩擦纳米发电机的材料，具有优异的穿戴舒适性，很好地提高了透气性和柔韧性，降低可穿戴电子设备的重量，再利用针织全成形技术将基于摩擦纳米发电机的针织空气层添纱部与大身部相结合，减去了后期缝制的工序，极大地提高了生产效率，可以实现大规模生产。并且，摩擦纳米发电机不需要外部电池供电，能够收集人体日常活动中产生的机械能并将其转化成电能作为电源为可穿戴电子设备持续供电，同时还可以作为自供电的传感器使用。
权利要求	1.一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，采用双针床全成形电脑横机编织而成，其特征在于，包括：空气层添纱部，其与人体膝盖的位置相对应，用于摩擦发电；以及大身部，其位于所述空气层添纱部的外周、且呈圆筒状，用于辅助固定；其中，所述空气层添纱部包括从外而内依次设置的电极层、第一介电层、和第二介电层，所述电极层与所述第二介电层之间形成袋状中空结构，所述电极层与所述第一介电层形成添纱组织结构，所述电极层作为所述添纱组织的面纱，所述第一介电层作为所述添纱组织的地纱。 2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，其特征在于，所述电极层由镀银锦纶编织而成，所述第一介电层由聚四氟乙烯编织而成，所述第二介电层由羊毛编织而成。 3.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，其特征在于，所述大身部由羊毛、涤纶、棉中的一种或多种组合编织而成。 4.一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法，其特征在于，所述方法适用于如权利要求1至3任一所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，所述方法在双针床全成形电脑横机的设计系统中进行设计，所述方法包括： S1、基于成品设计需求，设置所述全成形传感护膝的横列数和纵行数； S2、利用1+1的罗纹组织进行废纱的起底和落布编织，使得废纱在大身部编织前提前受到牵拉罗拉的牵拉，带动整个织物向下做落布动作； S3、根据所述双针床全成形电脑横机不同的机号选择不同粗细的纱线并与纱嘴对应，具体为1号纱嘴和2号纱嘴对应大身部的纱线，3号纱嘴和4号纱嘴分别对应电极层和第一介电层的纱线，6号纱嘴对应第二介电层的纱线，5号纱嘴进行空穿，7号纱嘴和8号纱嘴喂入涤纶作为废纱与大身部的连接纱线便于后期拆线，10号纱嘴喂入羊毛作为废纱编织，全部设定完成后，生成上机文件； S4、在所述双针床全成形电脑横机执行上述上机文件，按照上述步骤S3中的设置将不同的纱线依次穿入对应的纱嘴中，调节好纱线张力和编织速度后开始编织，得到所述基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝。 5.根据权利要求4所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述全成形传感护膝开始编织之前还包括：设置所述电极层、所述第一介电层、和所述第二介电层选择隔针编织，所述大身部选择平针编织。 6.根据权利要求4所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：所述3号纱嘴和4号纱嘴为添纱纱嘴。 7.根据权利要求4所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：编织所述电极层的纱线材料为镀银锦纶，编织所述第一介电层的纱线材料为聚四氟乙烯，编织所述第二介电层的纱线材料为羊毛。 8.根据权利要求4所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，其特征在于，所述步骤S3中：编织所述大身部的纱线材料为羊毛、涤纶、棉中的一种或多种组合。
说明书全文	基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝技术领域 [0001] 本申请涉及纺织技术领域，特别涉及一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝。背景技术 [0002] 运动在日常生活中是经常存在的，但是不科学的运动姿势可能会导致肌肉拉伤，严重的会导致扭伤甚至是骨骼错位，而且过度的运动还会导致身体关节以及韧带的拉伤，尤其是膝关节部位，有可能会导致出现不可逆的半月板损伤，给日常生活带来不便。护膝能将腿部髌骨固定在相对稳定的位置上，以保证其不轻易受伤。此外，护膝能够减少膝关节的弯曲，从而起到保护膝关节的作用。在运动的时候护膝还能够起到很好的保护作用，能够避免腿部的关节受到损伤，而且也可以减少膝关节的弯曲，避免局部受到损伤，另外还能够起到保温的作用。但是目前存在的护膝无法对人体的运动进行实时识别与监测，性能无法满足高要求用户的需求，因此还需要进一步扩展其性能范围。 [0003] 如今身处在当今的信息时代，人们不仅仅需要与他人沟通合作，还不可避免地需要与计算机进行交互来完成某些需求。像这样的人与计算机相互传递、交流信息的场景被称为“人机交互”(HMI)。最为人们熟知的人机交互设备有鼠标、键盘、游戏手柄和触摸屏等。随着科技水平的不断发展，人们不再满足于传统形式的人机交互。各种各样的人机交互形式应运而生，其中，可穿戴式人机交互形式凭借其轻便、小巧以及可移动化的特点成为了研究热点，一大批可穿戴电子产品呈现出井喷式增长。其中，传感器作为可穿戴人机交互系统中的核心元件，起着举足轻重的作用。传统的传感器结构设计复杂，大多由刚性材料组成，同时还需要电池供电，这些因素都会大幅降低可穿戴电子设备的穿戴舒适性和耐用性。因此，解决电子设备能源问题和提高穿戴舒适性是目前可穿戴人机交互面临的两大挑战。 [0004] 随着摩擦纳米发电机理论系统的逐步完善，越来越多各行各业的研究者们了解到这种新型能源有着巨大的发展前景并开始投身于其中。目前，不同结构设计、不同材料类型的各式各样的摩擦纳米发电机已经被应用在智能可穿戴、医疗健康、人机交互、海洋能收集等多种领域中。这些应用总和起来可以被分为三大类，包括微纳能源、自驱动传感器和蓝色能源。 [0005] 目前，国内外可穿戴电子设备功能丰富，可以被穿戴在身体各种部位实现对人体心率、运动和睡眠的识别与监测，智能传感护膝的研究也在逐步发展，例如： [0006] 公开号为CN219878148U的专利文献公开了一种跑步膝损伤监测的柔性传感护膝，通过监测跑步过程中的膝关节处的压力和角度变化，加入震动反馈模块及时提醒膝关节损伤，然而其选用的膜状材料的透气性差，舒适性差，并且需要配备电池供电，产生额外的负重。发明内容 [0007] 本申请的目的是提供一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，以解决上述现有技术存在的问题。 [0008] 为实现上述目的，本申请采用的技术方案为： [0009] 第一方面，本申请提供了一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，采用双针床全成形电脑横机编织而成，包括： [0010] 空气层添纱部，其与人体膝盖的位置相对应，用于摩擦发电；以及 [0011] 大身部，其位于所述空气层添纱部的外周、且呈圆筒状，用于辅助固定； [0012] 其中，所述空气层添纱部包括从外而内依次设置的电极层、第一介电层、和第二介电层，所述电极层与所述第二介电层之间形成袋状中空结构，所述电极层与所述第一介电层形成添纱组织结构，所述电极层作为所述添纱组织的面纱，所述第一介电层作为所述添纱组织的地纱。 [0013] 在一种可能的实现方式中，所述电极层由镀银锦纶编织而成，所述第一介电层由聚四氟乙烯编织而成，所述第二介电层由羊毛编织而成。 [0014] 在一种可能的实现方式中，所述大身部由羊毛、涤纶、棉中的一种或多种组合编织而成。 [0015] 第二方面，本申请提供了一种基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法，所述方法适用于如上任一所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，所述方法在双针床全成形电脑横机的设计系统中进行设计，所述方法包括： [0016] S1、基于成品设计需求，设置所述全成形传感护膝的横列数和纵行数； [0017] S2、利用1+1的罗纹组织进行废纱的起底和落布编织，使得废纱在大身部编织前提前受到牵拉罗拉的牵拉，带动整个织物向下做落布动作； [0018] S3、根据所述双针床全成形电脑横机不同的机号选择不同粗细的纱线并与纱嘴对应，具体为1号纱嘴和2号纱嘴对应大身部的纱线，3号纱嘴和4号纱嘴分别对应电极层和第一介电层的纱线，6号纱嘴对应第二介电层的纱线，5号纱嘴进行空穿，7号纱嘴和8号纱嘴喂入涤纶作为废纱与大身部的连接纱线便于后期拆线，10号纱嘴喂入羊毛作为废纱编织，全部设定完成后，生成上机文件； [0019] S4、在所述双针床全成形电脑横机执行上述上机文件，按照上述步骤S3中的设置将不同的纱线依次穿入对应的纱嘴中，调节好纱线张力和编织速度后开始编织，得到所述基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝。 [0020] 在一种可能的实现方式中，所述步骤S4中，所述全成形传感护膝开始编织之前还包括：设置所述电极层、所述第一介电层、和所述第二介电层选择隔针编织，所述大身部选择平针编织。 [0021] 在一种可能的实现方式中，所述步骤S3中：所述3号纱嘴和4号纱嘴为添纱纱嘴。 [0022] 在一种可能的实现方式中，所述步骤S3中：编织所述电极层的纱线材料为镀银锦纶，编织所述第一介电层的纱线材料为聚四氟乙烯，编织所述第二介电层的纱线材料为羊毛。 [0023] 在一种可能的实现方式中，所述步骤S3中：编织所述大身部的纱线材料为羊毛、涤纶、棉中的一种或多种组合。 [0024] 本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括： [0025] 本申请提供的全成形传感护膝选用针织物作为摩擦纳米发电机的材料，具有优异的穿戴舒适性，很好地提高了透气性和柔韧性，降低可穿戴电子设备的重量，再利用针织全成形技术将基于摩擦纳米发电机的针织空气层添纱部与大身部相结合，减去了后期缝制的工序，极大地提高了生产效率，可以实现大规模生产。并且，摩擦纳米发电机不需要外部电池供电，能够收集人体日常活动中产生的机械能并将其转化成电能作为电源为可穿戴电子设备持续供电，同时还可以作为自供电的传感器使用。附图说明 [0026] 附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中： [0027] 图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的结构示意图； [0028] 图2示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的横截面的结构示意图； [0029] 图3示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的空气层添纱部的局部仿真结构示意图； [0030] 图4示出了测试不同摩擦介电材料时的输出性能图； [0031] 图5示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的空气层添纱部的工作原理示意图； [0032] 图6示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法的流程图； [0033] 图7示出了横编机中普通纱嘴和添纱纱嘴的对比图； [0034] 图8示出了不同根数的聚四氟乙烯对电学性能的影响测试图； [0035] 图9示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝在走路状态下的电压输出波形图； [0036] 图10示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝在跑步状态下的电压输出波形图。具体实施方式 [0037] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。 [0038] 其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本申请说明书附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0039] 下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。 [0040] 图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的结构示意图，该基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝采用双针床全成形电脑横机编织而成，其具体包括空气层添纱部1和大身部2，空气层添纱部1与人体膝盖的位置相对应，用于摩擦发电；大身部2位于空气层添纱部的外周、且呈圆筒状，实际使用时用于套在人体腿部。 [0041] 在本申请实施例中，大身部2的圆筒结构是通过在岛精系统上设计完成的程序导入至岛精双针床全成形电脑横机，依次喂入纱线后，开机织造后完成的全成形制备。 [0042] 详细而言，图2示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的横截面的结构示意图，图3示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的空气层添纱部的局部仿真结构示意图。结合图2和图3来看，空气层添纱部1包括从外而内依次设置的电极层11、第一介电层12、和第二介电层13，电极层11与第二介电层13之间形成袋状中空结构，电极层11与第一介电层12形成添纱组织结构，电极层11作为添纱组织的面纱，第一介电层12作为添纱组织的地纱。 [0043] 在本申请实施例中，电极层11由镀银锦纶编织而成，其兼具了锦纶的耐用性和银的高导电性能；第一介电层12由聚四氟乙烯编织而成，聚四氟乙烯本身是一种高分子聚合物，不仅具有很强的得电子能力，在常温常压下还有很好的稳定性，单丝形态的聚四氟乙烯便于引入织针中上机织造；第二介电层13由羊毛编织而成，羊毛失电子能力较强，同时还拥有延展性好、透气性高以及亲肤等多个优点。大身部2由羊毛、涤纶、棉中的一种或多种组合编织而成。优选地，大身部2选择弹性好、保温性能优异的羊毛作为原料，为了提高智能针织护膝护肘的回弹性和延展性，使其在多次弯曲运动后仍然能很好地恢复至原来的状态，还加入了回弹性优异的涤/氨包覆纱作为羊毛的添纱。 [0044] 值得一提的是，对于第二介电层13的纱线材料的选用说明如下： [0045] 不同摩擦介电材料的选择会直接影响摩擦纳米发电机的输出性能，首先分别选用羊毛、尼龙和涤纶作为第二介电层13的纱线材料，涤纶细度为6100D，尼龙细度为970D，羊毛细度为2/30Nm，换算成丹尼尔约为600D。将这三种材料作为第二介电层13分别编织成面积都是5cm*5cm的摩擦电织物试样，在环境温度22℃，环境湿度40％，接触分离频率(1Hz)和接触分离压强(1KPa)的相同测试条件对这三块试样的电压、电流和电荷量进行测试。测试结果从图4中可以看出，羊毛与聚四氟乙烯接触时输出性能最好，产生的开路电压为18V，短路电流为43nA，短路电荷量为9nC。尼龙输出性能次之，涤纶输出性能最差，产生的开路电压只有11V。根据摩擦带电序列可知，涤纶的失电子能力要弱于羊毛和尼龙，因此即使在与得电子能力很强的聚四氟乙烯接触后产生的感应电荷量也较少，电学输出性能也越差。尼龙在摩擦带电序列的失电子能力中排名很靠前，因此按照规律，尼龙的输出性能要优于羊毛，但在实际测试过程中，即使控制所有测试条件不变，结果都显示羊毛的输出性能优于尼龙，是因为得益于羊毛疏松的纱线结构，在接触过程中线圈更容易受到挤压变形，增大了羊毛作为第二介电层13的接触面积，从而提高了羊毛的输出性能。 [0046] 接下来，对本申请实施例中所涉及的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的空气层添纱部1的工作原理进行说明。 [0047] 图5示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的空气层添纱部的工作原理示意图，当聚四氟乙烯(第一介电层12)与羊毛(第二介电层13)接触时，由于接触起电效应，两个材料的表面会产生带电量相等的反向电荷(图5a状态)。当两种材料受到外力作用产生分离时，两种材料之间会形成感应电势差，将聚四氟乙烯(第一介电层12)另一侧的由镀银锦纶形成的电极层11直接接地，感应电势差就会驱使电子从大地流向电极层(图5b状态)。当两种材料分离地足够远时，电子停止流动，此时达到了静电平衡状态(图5c状态)。当两种材料再次靠近时，静电平衡状态被打破，电子从电极层11又流回至大地直至两种材料再次接触回到初始状态(图5d状态)，聚四氟乙烯(第一介电层12)与羊毛(第二介电层13)之间通过连续的接触分离运动经过外部负载形成连续的交流电输出。 [0048] 图6示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝的制备方法的流程图，该方法适用于如上所述的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝，该方法在双针床全成形电脑横机的设计系统中进行设计，该方法包括以下步骤： [0049] 步骤S1、基于成品设计需求，设置全成形传感护膝的横列数和纵行数。 [0050] 在本申请实施例中，该方法是在岛精SDS‑ONE设计系统中的KnitPaint子系统设计完成的，横列数和纵行数根据实际需求在该设计系统的尺寸设定中进行相应设置。 [0051] 步骤S2、利用1+1的罗纹组织进行废纱的起底和落布编织，使得废纱在大身部编织前提前受到牵拉罗拉的牵拉，带动整个织物向下做落布动作。 [0052] 步骤S3、根据双针床全成形电脑横机不同的机号选择不同粗细的纱线并与纱嘴对应，具体为1号纱嘴和2号纱嘴对应大身部的纱线，3号纱嘴和4号纱嘴分别对应电极层和第一介电层的纱线，6号纱嘴对应第二介电层的纱线，5号纱嘴进行空穿，7号纱嘴和8号纱嘴喂入涤纶作为废纱与大身部的连接纱线便于后期拆线，10号纱嘴喂入羊毛作为废纱编织，全部设定完成后，生成上机文件。 [0053] 在本申请实施例中，3号纱嘴和4号纱嘴为添纱纱嘴。另外，5号纱嘴本身喂入的是间隔丝吊目，为了实现中空结构，对这个纱嘴进行空穿。 [0054] 在本申请实施例中，电极层由镀银锦纶编织而成，其兼具了锦纶的耐用性和银的高导电性能；第一介电层由聚四氟乙烯编织而成，聚四氟乙烯本身是一种高分子聚合物，不仅具有很强的得电子能力，在常温常压下还有很好的稳定性，单丝形态的聚四氟乙烯便于引入织针中上机织造；第二介电层由羊毛编织而成，羊毛失电子能力较强，同时还拥有延展性好、透气性高以及亲肤等多个优点。大身部选择弹性好、保温性能优异的羊毛作为原料，为了提高智能针织护膝护肘的回弹性和延展性，使其在多次弯曲运动后仍然能很好地恢复至原来的状态，还加入了回弹性优异的涤/氨包覆纱作为羊毛的添纱。 [0055] 步骤S4、在双针床全成形电脑横机执行上述上机文件，按照上述步骤S3中的设置将不同的纱线依次穿入对应的纱嘴中，调节好纱线张力和编织速度后开始编织，得到基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝。 [0056] 在本申请实施例中，全成形传感护膝开始编织之前还包括：设置电极层、第一介电层、和第二介电层选择隔针编织，大身部选择平针编织。 [0057] 在本申请实施例中，通过型号为SWG061N的15针的岛精双针床全成形电脑横机进行编织。 [0058] 在本申请实施例中，需要根据纱线的张力情况适当调节横机上调节张力的弹簧旋钮，调节合适的编织速度，避免因为速度过快而产生断纱。在一个示例中，编织速度设定为0.2m/s。 [0059] 作为补充说明，对步骤S3中的3号纱嘴和4号纱嘴为添纱纱嘴的设置进行进一步说明： [0060] 图7示出了横编机中普通纱嘴和添纱纱嘴的对比图，添纱纱嘴与普通纱嘴只具备一个穿纱孔不同，它一共有上下两个穿纱孔，最下面的穿纱孔穿入纱线作为添纱组织的面纱，面纱始终显露在织物的正面，上面的穿纱孔穿入另一种纱线作为添纱组织的地纱，地纱始终隐藏在织物的背面。由于添纱组织是两种不同纱线共同弯曲成线圈，因此一般选用两股合计粗细约600D的两种纱线喂入两个穿纱孔。 [0061] 在本实施例中，图8示出了不同根数的聚四氟乙烯对电学性能的影响测试图，选用3根100D的镀银锦纶穿入纱嘴下面的穿纱孔，4根300D的聚四氟乙烯单丝穿入纱嘴上面的穿纱孔，同时4根聚四氟乙烯单丝的电输出性能较好。在此情况下，可以通过控制聚四氟乙烯的根数和编织度目数来得到具有不同厚度，不同线圈密度以及不同摩擦方向和压强，从而影响到电压输出性能不同的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构。 [0062] 效果测试： [0063] 图9示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝在走路状态下的电压输出波形图；图10示出了本申请一个示例性实施例提供的基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构全成形传感护膝在跑步状态下的电压输出波形图。 [0064] 穿戴本申请制备的护膝模拟人体走路、跑步两个运动姿势，走路时，膝盖的摆动幅度比较小，并且频率很低；随后从走路姿势转变为跑步姿势，膝盖的弯曲角度也逐渐增大，关节弯曲伸直的运动频率也随之增大。 [0065] 两种不同状态下的两个通道电压波形图就如图9和10所见。由此，可以较为清楚地看到，在走路这种运动姿势中，两个个通道都有比较小的输出，这是因为在走路状态，膝盖弯曲角度太小造成的。在跑步的运动姿态中，两个护膝处的电压输出与走路时相比有了很明显的提升，这是因为当人体快速跑动时，膝关节摆动幅度较大，膝盖会做出角度较大的屈膝运动，随着弯曲角度增大，基于摩擦纳米发电机的空气层添纱结构受到的压强增大，第一介电层与第二介电层之间的接触面积随之增大，从而导致了电压的升高。 [0066] 故，采用本申请提供的传感护膝能够在人体穿戴运动时识别出不同运动姿势和运动频率，并监测运动姿势是否准确以便于及时调整。 [0067] 综上所述，本申请提供的全成形传感护膝选用针织物作为摩擦纳米发电机的材料，具有优异的穿戴舒适性，很好地提高了透气性和柔韧性，降低可穿戴电子设备的重量，再利用针织全成形技术将基于摩擦纳米发电机的针织空气层添纱部与大身部相结合，减去了后期缝制的工序，极大地提高了生产效率，可以实现大规模生产。并且，摩擦纳米发电机不需要外部电池供电，能够收集人体日常活动中产生的机械能并将其转化成电能作为电源为可穿戴电子设备持续供电，同时还可以作为自供电的传感器使用。 [0068] 以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

意见反馈