能量收集技术在植入式与穿戴式系统中显示出越来越明显的应用潜力。其中摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）是柔性机械能收集技术的前沿研究领域。摩擦纳米发电机基于接触起电和静电感应过程的耦合,将环境中低频机械能转化为电能。摩擦纳米发电机具有成本低、材料选择多样化、工艺简单、结构设计灵活、低频率下的高输出能力等优势,具有广泛应用于自驱动传感系统和可穿戴器件等的设计的巨大潜力。本文基于摩擦纳米发电机开展自驱动无线传感系统模型与技术研究工作。本论文的主要研究内容可概括如下:1.摩擦纳米发电机可以作为自驱动无线传感系统的能量单元。本论文首先阐述了自驱动技术和摩擦纳米发电机的研究背景与现状,从机械能量转换效率和能量收集电路出发,结合摩擦纳米发电机的基本原理与理论基础,研究了摩擦纳米发电机的每个循环中最大的输出能量和结构品质因数,为提高摩擦纳米发电机的输出性能提供了有效指导。2.摩擦纳米发电机输出的能量可以驱动无线传感系统。本论文通过设计能效比较高的旋转轮盘结构的独立层式摩擦纳米发电机,对基于聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate,PET）、聚酰亚胺（Polyimide,PI）、聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene,PTFE）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride,PVC）等材料的输出性能研究,系统地研究了转速、电极结构、材料种类和外部负载对摩擦纳米发电机输出特性的影响。3.在摩擦纳米发电机输出的能量大小的基础上,通过能量约束条件,实现不同能量大小下,基于摩擦纳米发电机的自驱动无线传感系统。通过对无线传感系统的传感单元、无线通信模块和微控制单元（Microcontroller Unit,MCU）功耗的研究,基于Arduino Nano单片机系统发送数据需要146.5 m J,基于MSP430单片机（Texas Instruments）系统发送同样数据仅需要728.6μJ,并且时间在40 ms内,说明在能量模型基础上,上述摩擦纳米发电机有潜力实现无电池实时温湿度无线传感系统。