近些年来随着科技的发展,无人值守环境下的传感设备及智能可穿戴化设备蓬勃发展。驱动这些设备所需的供能设备,比如电池,难以在不中断这些传感设备工作的情况下进行更换。针对无人值守环境下传感设备和智能可穿戴化设备的持续能源供给问题,基于摩擦电纳米发电原理的能量收集装置成为了能源领域的研究热点。虽然摩擦电纳米发电技术自诞生以来不断发展,但在无人值守环境下,监测结构体在低频周期振动状态下的运动状态仍是一个难题。基于上述背景,本文将机械手表中偏心结构陀飞轮的机械设计与摩擦电纳米发电技术相结合,设计了偏心结构的摩擦纳米传感器,研究了基于偏心结构的摩擦电纳米发电技术。本文针对无人值守环境下的运动状态监测及能量储备需求,基于摩擦纳米发电机的理论——麦克斯韦位移电流,推导了偏心结构的摩擦纳米传感器的数学模型;基于摩擦起电现象和静电感应效应,利用制备的PA6薄膜和PTFE薄膜,设计了偏心结构的摩擦纳米传感器样机。本文搭建了基于偏心结构摩擦电纳米发电技术的实验系统,对不同的传感器样机在不同速度、频率下的低频周期振动进行了研究。实验结果表明:（1）偏心结构摩擦纳米传感器受到外界冲击的速度与转子旋转角度的关系,会受到两个物理参数的影响——传感器的转子半径和边缘配重;（2）转子半径和边缘配重越大,传感器转子持续旋转所需的水平速度越大;（3）多次重复实验的传感器在摩擦电薄膜充分摩擦利用的状态下,电压输出平稳理想。上述结果证明了此技术在低频周期振动能量收集领域的巨大潜力。基于偏心结构的摩擦电纳米发电技术具有潜在的工程应用价值,本文的研究可以为无人值守环境下的运动状态监测及能量存储提供一定的参考与指导。