一种用于游泳的可变双尾鳍装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于游泳的可变双尾鳍装备，包括左尾鳍、右尾鳍、双尾鳍固定杆，左尾鳍、右尾鳍分置于双尾鳍固定杆两侧并与双尾鳍固定杆通过彼此之间的至少一个的尾鳍铰接结构相联接，左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变；所述用于游泳的可变双尾鳍装备还包括双尾鳍智能操控部件，所述左尾鳍、右尾鳍二者之中至少有一者与双尾鳍智能操控部件的双尾鳍操控机构通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，可实现鳍展宽度变化或鳍展面积变化的电动操控和随速自动调节；所述用于游泳的可变双尾鳍装备通过双尾鳍固定杆与游泳者的至少一条小腿或至少一只脚相固定或绑定。

【技术实现步骤摘要】
一种用于游泳的可变双尾鳍装备
本专利技术涉及游泳装备和潜水装备行业，特别涉及一种用于游泳的可变双尾鳍装备，用于游泳运动、潜水运动，既可以高速快游，也可以低速漫游，特别适合于水中长距离巡游。
技术介绍
当代社会，游泳运动和潜水运动越来越普及，各种游泳装备、潜水装备层出不穷，绝大多数的游泳装备和潜水装备都是以脚蹼为前进的主要推进工具，常见的有双脚双蹼和双脚单蹼，双脚双蹼是游泳者的双脚各穿一只脚蹼，游泳者通过双腿交替打水产生前进的推动力，双脚单蹼是游泳者的双脚共穿一只脚蹼，游泳者通过双腿同步打水产生前进的推动力。无论是双脚双蹼还是双脚单蹼，均有其最适合的单一打水频率，游泳者只有以该打水频率打水，才能获得最佳的推进力；当游泳者希望改变游速，比如以更高的频率打水高速快游或者以较低的频率打水低速漫游时，推进的效率均会下降，尤其是当游泳者以较高的频率打水时，不仅推进效率不高，而且还会很快产生疲劳感；另外，无论是双脚双蹼还是双脚单蹼，通常都是穿在游泳者脚上，因为腿与脚存在夹角，所以脚蹼打水产生的推进力方向必然不能够与游泳者前进的方向完全一致，由此也削弱了推进效率。现有的绝大多数的游泳装备和潜水装备都难以彻底解决人体适应陆地行走的天然结构与在水中自由游动这样一对矛盾；自从人类的远古祖先离开海洋来到陆地生活以后，身体结构慢慢发生变化，原来适应在海洋中游动的结构逐渐退化、消失，取而代之的是适应陆地行走的结构，因此，当人类再次回到水中从事游泳运动时，已不能再象鱼一样摆动尾鳍、自在游动。
技术实现思路
针对当今现有的游泳装备和潜水装备的主要推进工具双脚双蹼、双脚单蹼所没有较好地解决的人体不适应在水中高效游动的天然运动结构缺陷，及难以实现在高速快游和低速漫游两种状态下均能获得较高的推进效率的不足之处，本专利技术人对海豚、鲸类等重返海洋生活的哺乳动物摆动尾鳍的过程进行仔细观察、研究，并与人类在水中模仿海豚、鲸类摆动尾鳍游动的姿势相对比，比较二者之间的差异，对于产生差异的原因再进行具体分析，结合人体运动结构特点，通过科学合理地运用人体工学，提供出一种用于游泳的可变双尾鳍装备，该装备可以根据游泳者在水中的游速、摆腿频率、摆腿幅度智能调整可变尾鳍装置的鳍展宽度或鳍展面积，达到既可以以较高的频率打水高速快游，也可以以较低的频率打水低速漫游，无论在何种频率下打水，游泳者均可以有效提高有用功的比重，并具有智能随速变化特性，从而最大限度地提升游泳和潜水的前进效率和游速，充分发挥出游泳者在水中的行进潜能，进而达到长距离连续巡游的目的；游泳者通过智能变速巡游，还可以有效降低长距离巡游时产生的疲劳感；另外，该可变双尾鳍装备产生推力的方向与游泳者行进方向完全一致，从而克服了双脚双蹼或者双脚单蹼由于穿着在游泳者脚上所造成的腿与蹼存在夹角进而蹼打水产生的推进力方向不能够与游泳者前进的方向完全一致的缺陷，从而进一步提高推进效率。本专利技术具体采用如下方案：一种用于游泳的可变双尾鳍装备，包括左尾鳍、右尾鳍、双尾鳍固定杆，左尾鳍、右尾鳍分置于双尾鳍固定杆两侧并与双尾鳍固定杆相联接，左尾鳍和右尾鳍相互平行，左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变。所述左尾鳍、右尾鳍通过彼此之间的至少一个的尾鳍铰接结构与双尾鳍固定杆相联接，左尾鳍、右尾鳍以尾鳍铰接结构的铰接点为转轴中心可转动；通常情况下，左尾鳍与双尾鳍固定杆之间、右尾鳍与双尾鳍固定杆之间各设置一个尾鳍铰接结构，也可以将该所述的2个铰接结构合并为1个，即左尾鳍、右尾鳍铰接于同1点；所述尾鳍铰接结构包括尾鳍铰接螺栓轴、尾鳍铰接轴端螺母；左尾鳍、右尾鳍之间可以以齿面相互咬合的方式保证转动的同步性。所述左尾鳍、右尾鳍、双尾鳍固定杆相联接的方式包括但不限于铰接联接方式、滑动配合联接方式，所述滑动配合联接方式即主尾鳍和副尾鳍彼此之间互为滑动轨道地联接在一起，上述两种联接方式均能够实现相类似的功能，即左尾鳍、右尾鳍、双尾鳍固定杆彼此之间可以相对转动或相对移动，相应的所述左尾鳍、右尾鳍、双尾鳍固定杆彼此之间的滑动轨道为曲线轨道或直线轨道。所述鳍展宽度是指主尾鳍加上副尾鳍的横向展开宽度，类同于鸟类的翼展宽度；所述鳍展面积是指主尾鳍加上副尾鳍的展开面积，类同于鸟类的翼展面积。作为上述技术方案的进一步改进：所述用于游泳的可变双尾鳍装备还包括双尾鳍智能操控部件，所述双尾鳍智能操控部件包括监测传感器、智能操控电路板、操控动力源、双尾鳍操控机构，所述可变双尾鳍装备的左尾鳍、右尾鳍二者之中至少有一者与双尾鳍智能操控部件的双尾鳍操控机构通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，所述监测传感器包括但不限于监测游泳者游速的测速传感器、监测游泳者摆动所述可变双尾鳍装备的频率的频率传感器、监测游泳者摆动所述可变双尾鳍装备的幅度的幅度传感器，所述测速传感器包括但不限于测量水体相对于游泳者相对速度的流速传感器、通过GPS或北斗卫星测量速度的速度传感器，所述幅度传感器包括但不限于测量应力或应变大小的应变片贴片式传感器、测量变形部分相对于未变形部分相对位移的相对位移传感器、测量变形部分相对于未变形部分相对角度的相对角度传感器，所述操控动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机、电能驱动的电磁力装置，所述双尾鳍操控机构包括但不限于将电动机或发动机的旋转运动转化成操控鳍展宽度或鳍展面积变化的丝杠传动机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构、多连杆机构、杠杆机构、电磁力传力机构、磁力传力机构。用所述监测传感器监测游泳者的游速、摆动可变双尾鳍装备的频率或幅度，所述智能操控电路板包含智能控制芯片，根据监测传感器测得的数值，通过预先设定的程序得出对应的输出值，所述智能操控电路板根据输出值通过操控动力源带动双尾鳍操控机构动作，从而操控左尾鳍、右尾鳍以尾鳍铰接结构的铰接点为转轴中心转动至对应的角度，进而实现根据游泳者的游速或者摆动可变尾鳍装置的频率、幅度智能控制鳍展宽度或鳍展面积的功能。所述双尾鳍智能操控部件的智能操控电路板内部装有智能控制芯片，所述智能控制芯片内部装有预先设定的程序，所述预先设定的程序包括但不限于最快游速模式程序、最省力模式程序、最大效率模式程序、自学习模式程序、手动调节模式程序，所述各程序根据监测游泳者游速的测速传感器、监测游泳者摆动可变双尾鳍装备频率的频率传感器或监测游泳者摆动可变双尾鳍装备幅度的幅度传感器传入的输入值计算出相对应的的输出值，借助所述操控动力源和双尾鳍操控机构通过一个以上的中间联动元件操控左尾鳍、右尾鳍围绕尾鳍铰接结构的铰接点转动至对应的角度，使得所述可变双尾鳍装备分别工作在对应的最快游速模式、最省力模式、最大效率模式、自学习模式、手动调节模式；所述智能操控电路板联接有手动增大或减小左尾鳍与右尾鳍之间的夹角的操控按键；所述的最快游速模式程序、最省力模式程序、最大效率模式程序的输出值及其计算公式、参数、修正系数根据可变双尾鳍装备的流体力学参数通过相对应的流体力学计算及模拟实验修正后得出并将其导入到所述智能控制芯片相对应的模式程序中，所述的自学习模式程序是指在游泳者游泳的过程之中，所述的智能控制芯片根据游泳者在不同的摆动可变双尾鳍装备频率、幅度下所能达到的最快游速、最长持续时间对最快游速模式程序、最省力模式程序、最大效率模式程序的相关参数、修正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于游泳的可变双尾鳍装备，包括左尾鳍(1)、右尾鳍(2)、双尾鳍固定杆(7)，其特征在于：左尾鳍(1)、右尾鳍(2)分置于双尾鳍固定杆(7)两侧并与双尾鳍固定杆(7)相联接，左尾鳍(1)加上右尾鳍(2)的鳍展宽度可变或鳍展面积可变。

【技术特征摘要】
1.一种用于游泳的可变双尾鳍装备，包括左尾鳍(1)、右尾鳍(2)、双尾鳍固定杆(7)，其特征在于：左尾鳍(1)、右尾鳍(2)分置于双尾鳍固定杆(7)两侧并与双尾鳍固定杆(7)相联接，左尾鳍(1)加上右尾鳍(2)的鳍展宽度可变或鳍展面积可变。2.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可变双尾鳍装备，其特征在于：所述左尾鳍(1)、右尾鳍(2)通过至少一个的尾鳍铰接结构(3)与双尾鳍固定杆(7)相联接。3.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可变双尾鳍装备，其特征在于：所述用于游泳的可变双尾鳍装备还包括双尾鳍智能操控部件，所述双尾鳍智能操控部件包括监测传感器、智能操控电路板、操控动力源、双尾鳍操控机构，所述可变双尾鳍装备的左尾鳍(1)、右尾鳍(2)二者之中至少有一者与双尾鳍智能操控部件的双尾鳍操控机构通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，所述监测传感器包括监测游泳者游速的测速传感器、监测游泳者摆动所述可变双尾鳍装备的频率的频率传感器、监测游泳者摆动所述可变双尾鳍装备的幅度的幅度传感器，所述测速传感器包括测量水体相对于游泳者相对速度的流速传感器、通过GPS或北斗卫星测量速度的速度传感器，所述幅度传感器包括测量应力或应变大小的应变片贴片式传感器、测量变形部分相对于未变形部分相对位移的相对位移传感器、测量变形部分相对于未变形部分相对角度的相对角度传感器，所述操控动力源包括电能驱动的电动机、发动机、电能驱动的电磁力装置，所述双尾鳍操控机构包括将电动机或发动机的旋转运动转化成操控鳍展宽度或鳍展面积变化的丝杠传动机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构、多连杆机构、杠杆机构、电磁力传力机构、磁力传力机构。4.根据权利要求1或3所述的一种用于游泳的可变双尾鳍装备，其特征在于：所述双尾鳍智能操控部件的智能操控电路板内部装有智能控制芯片，所述智能控制芯片内部装有预先设定的程序，所述预先设定的程序包括最快游速模式程序、最省力模式程序、最大效率模式程序、自学习模式程序、手动调节模式程序，所述各程序根据监测游泳者游速的测速传感器、监测游泳者摆动可变双尾鳍装备频率的频率传感器或监测游泳者摆动可变双尾鳍装备幅度的幅度传感器传入的输入值计算出相对应的输出值，借助所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱光，
申请(专利权)人：朱光，
类型：新型
国别省市：湖南,43