Impulsado por una masa excéntrica a través de un plectro en voladizo de dos capas, el recolector de energía electromagnética (EEH) puede convertir vibraciones mecánicas de baja frecuencia en una rotación continua unidireccional. Para optimizar el rendimiento del EEH, se realizó un análisis electromagnético del EEH. Se empleó una topología de imán permanente (PM) con bobinado trifásico, y se diseñaron combinaciones de diferentes bobinas y números de polos de imán. Luego, se aplicó el método de elementos finitos (FEM) para analizar la influencia de las combinaciones de las bobinas y los números de polos, así como las dimensiones del PM, en el voltaje inducido trifásico. Se fabricaron prototipos con diferentes configuraciones y se confirmó la efectividad del análisis. Además, se diseñaron diferentes tipos de yokes de estator para mejorar el campo magnético. En comparación con el prototipo original, el voltaje de salida del prototipo óptimo aumentó en 0.5 V con la misma velocidad de rotación, y los componentes armónicos fueron suficientemente bajos. Luego, se realizaron experimentos con excitación mediante movimientos lineales recíprocos y movimientos de oscilación. Bajo diferentes condiciones de excitación, el prototipo óptimo también puede inducir la mayor amplitud de voltaje. Con un aumento en el peso de la masa excéntrica, se puede alcanzar una larga duración que dura hasta 12 s. En resumen, la optimización propuesta puede lograr un EEH de alta eficiencia y alta densidad de potencia.