面向环境动能的能量收集技术是解决制约无线智能网络节点,可穿戴式智能设备等器件迫切需求长寿命、小体积、低成本微电源的使能技术。如何实现对能量的高效获取与转换是面向环境振动能的能量收集器实用化过程中存在的主要问题。论文以提升环境振动能量收集器的输出性能为目标,开展基于梯形悬臂梁振动能量收集器的研究,具有重要的科学价值和迫切的应用需求。论文在分析国内外振动能量收集器研究进展与存在的关键技术问题基础上,提出了用梯形悬臂梁代替传统器件中矩形悬臂梁的方案,以期改善悬臂梁压电层轴向应力分布,提升器件对环境振动能量的获取与转换效率;对比分析了梯形悬臂梁和矩形悬臂梁压电层轴向应力分布,建立了梯形悬臂梁振动能量收集器集总参数模型;基于应用需求确定了原理样机的技术指标,借助有限元仿真工具分析了几何尺寸对器件机械特性和电学输出的影响;设计研制出基于PVDF薄膜的梯形悬臂梁压电振动能量收集器原理样机,制定了原理样机测试方法,搭建了测试平台。测试结果表明研制出的梯形悬臂梁原理样机在0.2 g加速度,25.5 Hz正弦信号的激励下输出电压为57.5 V,输出功率为38.1μW,功率密度为758.36μW.cm^-3.g^-2,比相同尺寸下的传统矩形悬臂梁原理样机提升了34.98%,6.48%和8.52%。论文的主要工作如下:（1）研究了面向环境动能的振动能量收集器国内外研究进展、存在的问题与解决思路,确定了论文的研究目标与主要研究内容;（2）提出了用梯形悬臂梁代替传统器件的矩形悬臂梁以改善压电层轴向应力的方案,分析了梯形悬臂梁和矩形悬臂梁器件压电层轴向应力分布情况,建立了基于梯形悬臂梁压电能量收集器集总参数理论模型;（3）针对应用需求,确定了基于PVDF薄膜的梯形悬臂梁能量收集器原理样机主要技术指标,建立了基于ANSYS软件的仿真模型,分析了器件各部件几何尺寸对器件机械和电学性能的影响,确定了器件优化尺寸参数;（4）完成了基于PVDF薄膜的悬臂梁能量收集器原理样机的加工与组装,制定了器件的测试方法,搭建了测试平台,测试并分析了器件的输出性能。