低功耗电子器件大多采用化学电池供电,而传统的化学电池存在污染较大,更换频繁和寿命有限的问题。环境中丰富且可再生的振动能量被认为是低功耗电子设备的理想能源。利用振动能量收集技术,环境中的振动能量可以被转换为电能,对传感器节点进行供电,从而实现自供电的无线传感网络。环境中的振动能量大多是以低频振动的形势存在的,但传统的俘能器存在着工作频率较高,工作频带较窄,输出功率偏低的问题,不能有效地收集环境中的低频振动能量。因此设计一种可以高效地收集环境中低频振动能量的俘能器成为研究人员关注的焦点。1、针对传统俘能器在收集振动能量时存在的问题,本文提出了一种新型的悬臂梁驱动转子结构。通过该结构,环境中的低频振动能够被转换为转子的持续高速旋转运动。通过一个新型的拨片设计,能够有效地减小俘能器的能量损耗,提高环境中的振动转换为转子旋转运动的效率。该拨片结构简单,被安装在悬臂梁上,由用于拨动转子的刚性部分和用于减少作用在转子上的摩擦阻力的柔性部分组成。拨片能够根据其相对于转子的运动自动切换其有效刚度。2、在该结构的基础上,设计了一种电磁式俘能器。本文首先对基于梁驱转子的电磁式俘能器建立了机电耦合模型,并针对两种工作模式进行了分析和处理;其次搭建了振动实验平台并对模型进行了验证,仿真结果和实验结果较为吻合。在模型的基础上,本文对不同加速度下的负载电阻和不同的结构参数对俘能器输出的影响进行了研究。3、在确定了俘能器最优结构参数后,本文制作了实验样机并进行了实验用于验证其输出性能。实验结果表明,基于梁驱转子的低频旋转式俘能器在加速度为0.4 g（g=9.8 m/s~2）且频率为8.6 Hz的正弦激励下输出功率能够达到4 m W,而传统的基于悬臂梁的电磁式俘能器的输出仅为前者的四分之一。该俘能器的输出电压和输出功率能够满足为低功耗电子器件供电的需求。本文提出的基于悬臂梁驱动的低频旋转式俘能器提供了一种高效的振动运动转换为高速单向旋转运动的方法,能够有效地收集环境中的低频振动能量。在较低的振动激励（≤0.8 g）条件下,本文提出的俘能器能够给不同的低功耗电子器件供电,验证了其作为实际能源的潜力。此外,为了展现其在复杂条件下的输出性能,该俘能器还被用于收集人体运动的能量来为电子器件供电。实验结果不仅验证了梁驱转子结构在收集低频振动能量时远高于传统的悬臂梁结构的输出性能,还证明了基于梁驱转子的低频旋转式俘能器成为化学电池替代品的潜力。