กำลังของมนุษย์คืออัตราการทำงานหรือพลังงานที่ผลิตจากร่างกายมนุษย์นอกจากนี้ยังอาจหมายถึงกำลัง (อัตราการทำงานต่อเวลา) ของมนุษย์ด้วย กำลังส่วนใหญ่มาจากกล้ามเนื้อแต่ความร้อนจากร่างกายก็ถูกนำมาใช้ในการทำงานต่างๆ เช่น การให้ความอบอุ่นแก่ที่พักอาศัยอาหาร หรือมนุษย์คนอื่นๆ

สถิติโลกด้านกำลังการทำงานของมนุษย์เป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับผู้วางแผนงานและวิศวกรกระบวนการทำงานระดับกำลังเฉลี่ยของมนุษย์ที่สามารถรักษาไว้ได้ในระยะเวลาหนึ่งๆ นั้นเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับวิศวกรที่ออกแบบการดำเนินงานในอุตสาหกรรม

การขนส่งที่ใช้พลังงานจากมนุษย์ ได้แก่จักรยานการพายเรือ การเล่นสกีและรูปแบบการเดินทางอื่นๆ อีกมากมาย

อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงมนุษย์นั้นบางครั้งถูกนำมาใช้เพื่อผลิต และบางครั้งก็ใช้เพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้ในกรณีที่ไม่มีแหล่งพลังงานอื่น ตัวอย่างเช่นวิทยุสำหรับเอาตัวรอด ของเด็กหญิงกิบสัน วิทยุไขลาน หรือวิทยุแบบใช้กลไก และวิทยุแบบใช้เท้าเหยียบ

การเผาผลาญปกติของมนุษย์สร้างความร้อนที่อัตราการเผาผลาญพื้นฐานประมาณ 80 วัตต์ (0.1 แรงม้า) ^{[ 1 ]}เมื่อร่างกายมนุษย์สร้างพลังงานเชิงกลโดยใช้กล้ามเนื้อโครงร่าง ความร้อนส่วนเกินจะถูกสร้างขึ้นภายในกล้ามเนื้อเหล่านั้น ปริมาณความร้อนส่วนเกินที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับปริมาณ ATP ที่ถูกสร้างขึ้นใหม่โดยวิธีการแอโรบิกหรือแอนแอโรบิก รวมถึงชนิดของเส้นใยกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้อง โดยเส้นใยแบบหดตัวเร็วจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเส้นใยแบบหดตัวช้าอย่างมาก ประสิทธิภาพอาจสูงถึง 56% ใน 30 วินาทีแรก จากนั้นจะค่อยๆ ลดลงเหลือเฉลี่ย 25% ในหลายนาที^{[ 2 ]}นั่นหมายความว่าร่างกายมนุษย์สร้างความร้อนส่วนเกิน 3 วัตต์สำหรับทุกๆ วัตต์ของพลังงานเชิงกลที่ผลิตได้ เมื่อการผลิตนั้นคงอยู่นานกว่าสองสามนาที นี่เป็นส่วนเพิ่มเติมจากอัตราการเผาผลาญพื้นฐานซึ่งอาจเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 80 วัตต์เนื่องจากภาระการเผาผลาญเพิ่มเติมจากการออกแรงทางกายภาพ

ระหว่าง การแข่งขัน จักรยานนักปั่นจักรยานชั้นนำสามารถสร้างกำลังเชิงกลได้ประมาณ 440 วัตต์ต่อชั่วโมงและนักปั่นจักรยานลู่สามารถสร้างกำลังได้มากกว่า 2500 วัตต์ในช่วงเวลาสั้นๆ จักรยานแข่งสมัยใหม่มีประสิทธิภาพ เชิงกลมากกว่า 95% ผู้ใหญ่ที่มีสมรรถภาพทางกายที่ดีมักจะสร้างกำลังเชิงกลได้เฉลี่ยระหว่าง 50 ถึง 150 วัตต์ต่อชั่วโมงของการออกกำลังกายอย่างหนัก ในขณะที่สร้างความร้อนส่วนเกินในกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องประมาณ 150 ถึง 450 วัตต์ ในช่วงเวลาทำงาน 8 ชั่วโมง คนงานทั่วไปที่มีสุขภาพดี กินอาหารเพียงพอ และมีแรงจูงใจ อาจสร้างกำลังเชิงกลได้ประมาณ 75 วัตต์ [ 3 ] อย่างไรก็ตาม ศักยภาพในการผลิตพลังงานไฟฟ้าของมนุษย์^{จะลดลง}เนื่องจากความไม่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์กำเนิดไฟฟ้าใดๆ เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจริงทั้งหมดจะสูญเสียพลังงานในระหว่างกระบวนการแปลงพลังงาน^{[ 4 ] [ 5 ]}

เป็นไปได้ที่จะใช้อุปกรณ์ออกกำลังกายในการผลิตพลังงาน โดยการต่อชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เข้ากับส่วนประกอบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า [ ^{6 ] อุปกรณ์}ออกกำลังกายในบ้านบางชนิดใช้ เครื่องกำเนิด ไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์แสดงผลและควบคุมปริมาณแรงต้านที่เครื่องมี^{[ 6 ]}ปริมาณพลังงานที่ผลิตได้นั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอุตสาหกรรม ทำให้ต้นทุนของอุปกรณ์แปลงพลังงานไม่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจ^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่น การจัดหาไฟฟ้าให้กับบ้านโดยเฉลี่ยในสหรัฐอเมริกาโดยใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากอุปกรณ์ออกกำลังกายเพียงอย่างเดียวเป็นเวลาหนึ่งวัน จะต้องใช้คนมากกว่าหนึ่งร้อยคนปั่นจักรยานอยู่กับที่ตลอดทั้งวัน^{[ 6 ] [ 7 ]}

การขนส่งหลายรูปแบบ ใช้พลังงาน จากมนุษย์ ได้แก่จักรยานรถเข็นการเดินสเก็ตบอร์ดรถเข็นล้อเดียวการพายเรือ สกีและรถลากบางรูปแบบอาจใช้คนมากกว่าหนึ่งคนเรือรบ โบราณ ถูกขับเคลื่อนโดยพลเมืองหรือคนอิสระในสมัยโบราณ และโดยทาสที่ถูกโจรสลัดจับตัวมาในยุคหลังๆ เครื่องบินMacCready Gossamer Condor เป็น เครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานมนุษย์ลำแรกที่สามารถบินได้อย่างควบคุมและต่อเนื่อง โดยทำการบินครั้งแรกในปี 1977 ในปี 2007 Jason LewisจากExpedition 360กลายเป็นคนแรกที่เดินทางรอบโลกในละติจูดที่ไม่ใช่ขั้วโลกโดยใช้พลังงานจากมนุษย์เท่านั้น ได้แก่ การเดิน การปั่นจักรยาน และการเล่นโรลเลอร์เบลดข้ามแผ่นดิน และการว่ายน้ำ การพายเรือคายัค การพายเรือ และการใช้เรือที่ขับเคลื่อนด้วยเท้าความยาว 26 ฟุตเพื่อข้ามมหาสมุทร^{[ 8 ] [ 9 ]}

เครื่องหมุนล้อหรือที่เรียกว่าเครื่องวิ่งล้อ คือเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากมนุษย์ อาจมีลักษณะคล้ายกังหันน้ำและสามารถทำงานได้โดยมนุษย์เหยียบแป้นเหยียบที่ติดตั้งอยู่รอบนอก (เครื่องวิ่งล้อ) หรือโดยมนุษย์ยืนอยู่ภายใน (เครื่องหมุนล้อ)

อุปกรณ์บางชนิดใช้พลังงานจากมนุษย์ อาจใช้พลังงานเชิงกลจากกล้ามเนื้อโดยตรง หรืออาจใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแปลงพลังงานที่ร่างกายสร้างขึ้นเป็นพลังงานไฟฟ้า

อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงมนุษย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจากแรงกล้ามเนื้อของมนุษย์ ซึ่งเป็นทางเลือกแทนแหล่งพลังงานไฟฟ้าแบบดั้งเดิม เช่นแบตเตอรี่แบบ ใช้แล้วทิ้ง และสายส่งไฟฟ้าอุปกรณ์เหล่านี้มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือ ระบบ เหนี่ยวนำเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ปัจจุบันมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใช้มือหมุนแยกต่างหากสำหรับชาร์จอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาที่ใช้แบตเตอรี่ เช่นโทรศัพท์มือถือส่วนอุปกรณ์อื่นๆ เช่นไฟฉายที่ขับเคลื่อนด้วยกลไกจะมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารวมอยู่ในตัวอุปกรณ์นาฬิกา ข้อมือ สามารถใช้แรงกล้ามเนื้อเพื่อไขลาน นาฬิกา ได้

ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้สำหรับการเก็บพลังงานไฟฟ้าคือซูเปอร์คาปาซิเตอร์ซึ่งปัจจุบันถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์บางชนิด เช่น ไฟฉายที่ใช้พลังงานกลดังที่แสดงในภาพ อุปกรณ์ที่เก็บพลังงานด้วยกลไกแทนที่จะเป็นไฟฟ้า ได้แก่ วิทยุแบบไขลานที่มีสปริงหลัก ซึ่งไขลานโดยใช้ข้อเหวี่ยงและหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานให้กับวิทยุ

ตัวอย่างแรกๆ ของการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานมนุษย์เป็นประจำคือ ระบบ โทรศัพท์ ยุคแรกๆ กระแสไฟฟ้าสำหรับส่งเสียงกริ่งไปยังเครื่องรับโทรศัพท์ปลายทางนั้นได้มาจากการหมุนคันโยกบนโทรศัพท์ของผู้ใช้ ซึ่งจะไปหมุน เครื่องกำเนิด ไฟฟ้าแบบแม็กนีโต ขนาดเล็ก อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานมนุษย์มีประโยชน์ในฐานะอุปกรณ์ฉุกเฉิน เมื่อภัยพิบัติทางธรรมชาติ สงคราม หรือความไม่สงบในประเทศทำให้แหล่งจ่ายไฟฟ้าปกติไม่สามารถใช้งานได้ นอกจากนี้ยังถือว่าประหยัดกว่าสำหรับการใช้งานในประเทศยากจน ซึ่งแบตเตอรี่อาจมีราคาแพงและไฟฟ้าจากสายส่งหลักไม่น่าเชื่อถือหรือไม่สามารถใช้งานได้ อีกทั้งยังเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าการใช้แบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้ง ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สิ้นเปลืองและอาจนำโลหะหนักเข้าสู่สิ่งแวดล้อม การสื่อสารเป็นแอปพลิเคชันทั่วไปสำหรับพลังงานไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยที่สามารถผลิตได้โดยมนุษย์หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

วิทยุเพื่อการเอาชีวิตรอดของ Gibson Girlในยุคสงครามโลกครั้งที่สองใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนมือเพื่อจ่ายพลังงาน ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงประสิทธิภาพที่ไม่น่าเชื่อถือของแบตเตอรี่แบบแห้งที่อาจถูกเก็บไว้เป็นเวลาหลายเดือนก่อนที่จะจำเป็นต้องใช้ แม้ว่าจะมีข้อเสียคือผู้รอดชีวิตต้องมีร่างกายแข็งแรงพอที่จะหมุนด้ามหมุนได้ วิทยุเพื่อการเอาชีวิตรอดถูกคิดค้นและใช้งานโดยทั้งสองฝ่ายในช่วงสงคราม^{[ 10 ]}เครื่องส่งสัญญาณวิทยุเพื่อการเอาชีวิตรอด SCR-578 (และ AN/CRT-3 ที่คล้ายกันหลังสงคราม) ที่บรรทุกโดยเครื่องบินในการปฏิบัติการเหนือน้ำได้รับฉายาว่า " Gibson Girl " เนื่องจากรูปร่าง "นาฬิกาทราย" ซึ่งทำให้สามารถถือไว้ระหว่างขาได้อย่างมั่นคงในขณะที่หมุนด้ามหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ทหารสหรัฐฯ บางครั้งใช้เครื่องกำเนิด ไฟฟ้าแบบมือหมุน GN-35 และ GN-45 เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องส่ง/รับสัญญาณวิทยุของหน่วยส่งสัญญาณ^{[ 11 ]}การหมุนด้วยมือเป็นงานที่เหนื่อย แต่ก็สร้างกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับเครื่องรับวิทยุขนาดเล็ก เช่น SCR-131, SCR-161, SCR-171, SCR-284และSCR- 694 ^{[ 12 ]}

วิทยุไขลานหรือวิทยุแบบกลไกคือวิทยุที่ใช้พลังงานจากกล้ามเนื้อของมนุษย์แทนแบตเตอรี่หรือไฟฟ้าจากระบบสายส่ง ในแบบที่พบได้ทั่วไปนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายในจะทำงานโดยใช้สปริงหลัก ซึ่งไขลานด้วยมือหมุนที่ตัวเครื่อง การหมุนมือหมุนจะทำให้สปริงไขลาน และการไขลานจนเต็มจะทำให้ใช้งานได้หลายชั่วโมง หรืออีกทางหนึ่ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถใช้ชาร์จแบตเตอรี่ภายในได้

วิทยุที่ใช้พลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนมือไม่ใช่ของใหม่ แต่ก่อนหน้านี้ตลาดของมันจำกัดอยู่เฉพาะองค์กรฉุกเฉินหรือองค์กรทางทหารเท่านั้น วิทยุแบบไขลานสมัยใหม่ได้รับการออกแบบและจดสิทธิบัตรในปี 1991 โดยเทรเวอร์ เบ ย์ลิส นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ เพื่อตอบสนองต่อ วิกฤตการณ์ เอชไอวี/เอดส์เขาจินตนาการว่ามันจะเป็นวิทยุสำหรับคนยากจนในประเทศกำลังพัฒนา โดยเฉพาะในแอฟริกาที่ไม่มีแบตเตอรี่ใช้ ในปี 1994 คริส สเตนส์ นักบัญชีชาวอังกฤษ และรory Stear หุ้นส่วนชาวแอฟริกาใต้ของเขา ได้รับใบอนุญาตทั่วโลกสำหรับสิ่งประดิษฐ์นี้ และร่วมก่อตั้ง Baygen Power Industries (ปัจจุบันคือFreeplay Energy Ltd) ซึ่งผลิตรุ่นเชิงพาณิชย์รุ่นแรก หัวใจสำคัญของการออกแบบ ซึ่งปัจจุบันเลิกใช้แล้ว คือการใช้สปริง ความเร็วคงที่ เพื่อเก็บพลังงานศักยภาพหลังจากที่เบย์ลิสสูญเสียการควบคุมสิ่งประดิษฐ์ของเขาเมื่อ Baygen กลายเป็น Freeplay หน่วย Freeplay Energy ก็เปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งที่ชาร์จโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนมือที่ราคาถูกกว่า

เช่นเดียวกับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานเองอื่นๆ วิทยุแบบไขลานถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการตั้งแคมป์สถานการณ์ฉุกเฉิน และในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้และหาแบตเตอรี่สำรองได้ยาก เช่น ในประเทศกำลังพัฒนาหรือชุมชนห่างไกล นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในกรณีที่ไม่ได้ใช้วิทยุเป็นประจำและแบตเตอรี่เสื่อมสภาพ เช่น ในบ้านพักตากอากาศหรือกระท่อม

วิทยุแบบไขลานที่ออกแบบมาสำหรับใช้ในกรณีฉุกเฉินมักจะมีไฟฉายไฟฉุกเฉินแบบกระพริบ และไซเรนฉุกเฉินรวมอยู่ด้วย นอกจากนี้ยังอาจมีแหล่งพลังงานสำรองหลายแหล่ง เช่นแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งหรือแบบชาร์จได้ช่องเสียบที่จุดบุหรี่และเซลล์ แสงอาทิตย์

วิทยุแบบใช้เท้าเหยียบ (หรือ วิทยุ ไร้สายแบบใช้เท้าเหยียบ ) เป็นเครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใช้เท้าเหยียบ พัฒนาโดยวิศวกรและนักประดิษฐ์ชาวออสเตรเลียใต้ชื่อAlfred Traegerในปี 1929 เพื่อเป็นวิธีการสื่อสารทางวิทยุ ให้กับบ้านเรือนและสถานีปศุสัตว์ ที่อยู่ห่างไกล ในถิ่นทุรกันดารของออสเตรเลีย^{[ 13 ]}ในขณะนั้นไม่มีไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟหลักหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และแบตเตอรี่ที่จะให้พลังงานตามที่ต้องการก็จะมีราคาแพงเกินไป นับเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง^{[ 14 ]}เนื่องจากเทคโนโลยีนี้เองที่ทำให้Royal Flying Doctor Serviceและต่อมาSchool of the Air สามารถ เชื่อมโยงผู้คนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ห่างไกลกับบริการฉุกเฉินและการศึกษาได้^{[ 15 ]}

• วิทยุแบบไม่ต้องใช้แบตเตอรี่
• ไดนาโมขวด
• ข้อเหวี่ยง (กลไก)
• การเก็บเกี่ยวพลังงาน
• งานใช้แรงงาน
• ไมโครพาวเวอร์
• เพเวเจน