CN207153009U - 一种用于游泳的智能可变尾鳍装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，包括可变尾鳍装置、可变尾鳍智能操控装置，所述可变尾鳍装置的副尾鳍与可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，将所述可变尾鳍装置与可变尾鳍智能操控装置联接为一体式结构；通常情况下，所述可变尾鳍智能操控装置可布置于可变尾鳍装置的内部。

Description

一种用于游泳的智能可变尾鳍装备

技术领域

本发明涉及游泳装备和潜水装备行业，特别涉及一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，用于游泳运动、潜水运动，可以根据游泳者在水中的游速、摆腿频率智能调整可变尾鳍装置的鳍展宽度或鳍展面积，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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明人对海豚、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智能可变尾鳍装备，包括可变尾鳍装置和可变尾鳍智能操控装置，该装备可以根据游泳者在水中的游速、摆腿频率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，可变尾鳍装置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。

本发明具体采用如下技术方案：

一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，包括可变尾鳍装置、可变尾鳍智能操控装置，所述可变尾鳍装置包括主尾鳍、副尾鳍，主尾鳍侧面设置至少一个副尾鳍，主尾鳍和副尾鳍相互平行地联接在一起，主尾鳍加上副尾鳍的鳍展宽度或鳍展面积可变；所述可变尾鳍智能操控装置包括测速传感器或频率传感器、智能操控电路板、操控动力源、可变尾鳍操控部件；所述可变尾鳍装置的副尾鳍与可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，将可变尾鳍装置和可变尾鳍智能操控装置联接为一体，即所述智能可变尾鳍装备；用所述测速传感器检测游泳者的游速或者用频率传感器检测游泳者摆动可变尾鳍装置的频率,所述智能操控电路板包含智能控制芯片，根据测速传感器测得的游速数值或者频率传感器测得的摆动可变尾鳍装置的频率数值，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可变尾鳍操控部件动作，从而操控副尾鳍相对于主尾鳍围绕该二者之间的铰接点转动对应的角度，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智能控制鳍展宽度或鳍展面积的功能。

所述副尾鳍通过主副鳍铰接结构与主尾鳍相联接，副尾鳍以主副鳍铰接点为转轴中心转动。所述主副鳍铰接结构包括主副鳍铰接螺栓轴、主副鳍铰接轴端螺母。

所述主尾鳍和副尾鳍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，即主尾鳍和副尾鳍彼此之间可以相对转动或相对移动，相应的所述主尾鳍和副尾鳍之间的滑动轨道为曲线轨道或直线轨道。

所述主尾鳍和副尾鳍之间设有主副鳍锁止结构，所述主副鳍锁止结构可将主尾鳍与副尾鳍相互锁止，锁止后副尾鳍不能再以主副鳍铰接点为转轴中心转动，主尾鳍和副尾鳍成为夹角固定的刚性联接，所述主副鳍锁止结构包括主副鳍锁止螺栓、主副鳍锁止螺母；主副鳍锁止结构有锁止状态和解锁状态两种状态，锁止后副尾鳍不能以主副鳍铰接点为转轴中心转动，解锁后副尾鳍又能够以主副鳍铰接点为转轴中心转动。

所述主副鳍锁止结构的结构形式包括但不限于锁止螺栓加锁止螺母的结构形式、弹性定位销的结构形式，所述弹性定位销即弹性锁销。

所述操控动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机。

所述可变尾鳍操控部件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。

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：

所述主尾鳍与游泳者的至少一条腿或至少一只脚相固定。

所述主尾鳍与游泳者的至少一条腿或至少一只脚相固定的方式包括但不限于捆绑固定方式、下肢外骨骼穿戴式固定方式。

所述主尾鳍通过可变尾鳍固定杆与游泳者的至少一条腿或至少一只脚相固定。

通常情况下，将所述可变尾鳍固定杆布置于游泳者的两条小腿之间，然后分别用1组以上的弹性带或宽皮带横向加以捆绑，最后用粘扣或皮带扣以适当的松紧度锁定；所述可变尾鳍固定杆、弹性带或宽皮带与游泳者小腿相接触的部位内衬材质柔软的缓冲衬垫，用于制作缓冲衬垫的材料包括但不限于硅胶、软橡胶、海绵、软塑料，并可在所述缓冲衬垫与游泳者皮肤接触的部位包裹绒布，以防止长时间捆绑双腿可能产生的损伤并增加舒适感；所述弹性带或宽皮带均生根于所述可变尾鳍固定杆。

所述与主尾鳍相对接的可变尾鳍固定杆的空间形状包括但不限于一字形、L形、之字形，所述可变尾鳍固定杆的中心轴线与主尾鳍的中轴线可以同轴，即可变尾鳍固定杆与主尾鳍中轴线成一字形布置，也可以不同轴，即可变尾鳍固定杆中心轴线与主尾鳍中轴线成L形布置或成之字形布置，L形布置即成钝角布置，所述L形即呈钝角形状，钝角包括小于180度的钝角，也包括大于180度的钝角；游泳者可以根据自己游泳或潜水时的游动体态特征自由选择，以最大限度地获得推进效率的提升。

所述主尾鳍和副尾鳍二者之中至少有一者可采用内部为刚性骨架，外部包裹流线形柔性蒙皮的结构形式，所述刚性骨架可选用刚性材料，具体而言包括但不限于工程塑料、玻璃钢、碳纤维、钢、铝合金、钛合金、玻璃、陶瓷、木材，所述柔性蒙皮可选用弹性材料，具体而言包括但不限于高弹橡胶、硅橡胶、塑料、柔性聚氨酯；所述主尾鳍或副尾鳍也可以做成前后段拼接的形式，前段为刚性材料，后段为弹性材料，前后段为一体式结构。

所述刚性骨架的结构刚度可做成阶梯刚度或渐变刚度的形式，即沿着游泳者前进的方向自前向后刚性骨架的结构刚度逐渐降低，与自然界中鱼类的尾鳍骨架结构相类似，刚性骨架的末梢做成分叉的形状，以弥补由于刚度降低造成的支撑性和作用面积的下降，从而最大限度地提升摆腿的推进效率。

所述主尾鳍和副尾鳍二者之中至少有一者也可以为无蒙皮结构，即完全用玻璃钢、碳纤维、钢、铝合金、钛合金、玻璃、陶瓷、木材、工程塑料、高弹橡胶或聚氨酯直接制成；所述主尾鳍1和副尾鳍2可以用同种材料制成，也可以用不同种材料制成。

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；所述可变尾鳍智能操控装置的测速传感器、智能操控电路板、操控动力源、可变尾鳍操控部件可布置于可变尾鳍固定杆及主尾鳍的内部，所述频率传感器可布置于主尾鳍附近。

所述可变尾鳍智能操控装置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，所述各程序根据检测游泳者游速的测速传感器或者检测游泳者摆动可变尾鳍装置频率的频率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可变尾鳍操控部件通过一个以上的中间联动元件操控副尾鳍相对于主尾鳍围绕该二者之间的铰接点转动至对应的角度，使得可变尾鳍装置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副尾鳍与主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、修正系数根据可变尾鳍装置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尾鳍装置频率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、修正系数不断加以调整、优化的模式程序，通过最快游速模式程序、最省力模式程序、最大效率模式程序、自学习模式程序可实现可变尾鳍装置的智能随速调节，并可在日后的系统升级过程中不断优化各相关计算公式、参数、修正系数或者增加新的模式程序，所述的手动调节模式程序是指在游泳者游泳的过程之中，游泳者可以通过所述设有的与所述智能操控电路板相联接的操控按键手动增大或减小副尾鳍与主尾鳍之间的夹角。

所述可变尾鳍智能操控装置的智能操控电路板的印刷电路板上布置的电路元件包括但不限于集成电路芯片、电阻，所述测速传感器采集的速度信号或者频率传感器采集的频率信号输入储存有所述最快游速模式程序、最省力模式程序、最大效率模式程序、自学习模式程序、手动调节模式程序的集成电路芯片，即所述智能控制芯片，通过所述各模式程序运算得出相对应的输出值，即输出信号，智能操控电路板包含有将所述各输出信号放大至足以驱动所述可变尾鳍操控部件动作的功率放大模块，通常情况下，组成所述功率放大模块的电路元件包括但不限于起功率放大作用的三极管、电阻，所述智能操控电路板由电池或发电机提供电能，所述智能操控电路板装于智能操控电路板保护罩体之中，所述智能操控电路板保护罩体的制作材料包括但不限于金属、塑料、橡胶，对所述智能操控电路板起到保护和固定的作用，所述智能操控电路板和智能操控电路板保护罩体共同组成智能操控单元，即智能控制器。

所述用于游泳的智能可变尾鳍装备的可变尾鳍装置通过可变尾鳍固定杆将主尾鳍和副尾鳍与驱动装置相联接，驱动装置包括驱动动力源、驱动电路板、驱动部件，所述驱动装置安装于潜航设备或飞行设备的尾部或两侧翼，为其提供推进力，从而将用于游泳的智能可变尾鳍装备应用于潜航设备或飞行设备上；所述潜航设备包括但不限于潜艇、船、仿生机器鱼、水中机器人，所述飞行设备包括但不限于飞机、仿生机器鸟、无人机，所述驱动动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述驱动部件包括但不限于驱动可变尾鳍装置作周期摆动的的多连杆机构、丝杠传动机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构、杠杆机构。

所述驱动装置的驱动电路板通过驱动动力源提供的电能带动所述驱动部件动作，进而带动所述可变尾鳍装置作周期摆动，通常情况下，所述驱动电路板的印刷电路板上布置的电路元件包括但不限于电阻、电容，所述驱动电路板由电池或发电机提供电能，所述驱动电路板装于驱动电路板保护罩体之中，所述驱动电路板保护罩体的制作材料包括但不限于金属、塑料、橡胶，对所述驱动电路板起到保护和固定的作用，所述驱动电路板和驱动电路板保护罩体共同组成驱动控制单元，即驱动控制器。

本发明中，所述用于游泳的智能可变尾鳍装备外部可包覆筒形套，所述筒形套包覆范围上至游泳者腿部，下至游泳者脚部，将所述用于游泳的智能可变尾鳍装备整体包覆住，仅露出主尾鳍和副尾鳍，可以有效降低游泳者行进的阻力。

所述用于游泳的智能可变尾鳍装备通常情况下可单套使用，在游泳者的双脚或双腿上共同固定一套所述用于游泳的智能可变尾鳍装备。

所述用于游泳的智能可变尾鳍装备也可以成对使用，在游泳者的双脚或双腿上各固定一套所述用于游泳的智能可变尾鳍装备。

本发明的优点在于：

1、本发明的用于游泳的智能可变尾鳍装备具有智能随速变化特性，无论游泳者在何种频率下打水，均能获得较高的推进效率，最大限度地发挥游泳者在水中的行进潜能。

2、本发明的用于游泳的智能可变尾鳍装备，游泳者通过变速巡游，可以有效降低长距离巡游时产生的疲劳感，进而可以实现水中长距离连续巡游。

3、本发明的主尾鳍和副尾鳍之间可附加主副鳍锁止结构，所述主副鳍锁止结构可将主尾鳍与副尾鳍相互锁止，锁止后副尾鳍不能再以主副鳍铰接点为转轴中心转动，主尾鳍和副尾鳍成为夹角固定的刚性联接。

4、本发明的与主尾鳍相对接的可变尾鳍固定杆的空间形状包括但不限于一字形、L形、之字形，方便游泳者自由选择，以与游泳者游泳或潜水时的游动体态特征相一致，以最大限度地获得推进效率的提升。

5、本发明的主尾鳍和副尾鳍二者之中至少有一者可采用内部为刚性骨架，外部包裹流线形柔性蒙皮的结构形式，所述刚性骨架的结构刚度可做成阶梯刚度或渐变刚度形式，即沿着游泳者前进的方向自前向后刚性骨架的刚度逐渐降低，与自然界中鱼类的尾鳍骨架结构相类似，从而最大限度地提升摆腿的推进效率。

6、本发明的智能操控电路板包含智能控制芯片，根据测速传感器测得的游速数值或者频率传感器测得的摆动可变尾鳍装置的频率数值及弯折膝关节的频率数值，通过预先设定的程序得出对应的驱动可变尾鳍装置的输出值，从而通过一个以上的联动元件操控副尾鳍相对于主尾鳍围绕该二者之间的铰接点转动对应的角度，进而可实现根据游泳者的游速或者摆动可变尾鳍装置的频率智能调控鳍展宽度或鳍展面积的功能。

7、本发明的可变尾鳍智能操控装置的智能操控电路板的智能控制芯片内部的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，可实现可变尾鳍装置的智能随速调节，并可在日后的系统升级过程中不断优化各相关计算公式、参数、修正系数或者增加新的模式程序。

8、本发明的可变尾鳍装置通过可变尾鳍固定杆将可变尾鳍与驱动装置相联接，可将所述用于游泳的智能可变尾鳍装备应用于潜航设备或飞行设备上，为其提供推进力。

9、本发明的用于游泳的智能可变尾鳍装备通常情况下可单套使用，在游泳者的双脚或双腿上共同固定一套所述用于游泳的智能可变尾鳍装备；也可以成对使用，在游泳者的双脚或双腿上各固定一套所述用于游泳的智能可变尾鳍装备。

10、本发明的用于游泳的智能可变尾鳍装备通常情况下可沿人体的纵轴线布置于双腿之间，可变尾鳍装置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。

11、本发明的用于游泳的智能可变尾鳍装备外部可包覆筒形套，可以有效降低游泳者行进的阻力。

12、本发明的用于游泳的智能可变尾鳍装备结构轻巧，工作可靠，相应的制作工艺简单，成本低廉，便于大规模生产和普及使用。

附图说明

图1为本发明的可变尾鳍装置的主尾鳍和副尾鳍的组合结构且副尾鳍呈展开状态的结构示意图。

图2为本发明的可变尾鳍装置的主尾鳍和副尾鳍的组合结构且副尾鳍呈收拢状态的结构示意图。

图3为本发明沿副尾鳍旋转平面局部剖切后显示的包含内部的可变尾鳍联动元件、可变尾鳍固定杆的可变尾鳍装置结构示意图。

图4为本发明的副尾鳍为光滑曲面型且包含主副鳍锁止结构的可变尾鳍装置的结构示意图。

图5为本发明的与主尾鳍相对接的可变尾鳍固定杆的空间形状做成一字形的结构示意图。

图6为本发明的与主尾鳍相对接的可变尾鳍固定杆的空间形状做成L形的结构示意图。

图7为本发明的与主尾鳍相对接的可变尾鳍固定杆的空间形状做成之字形的结构示意图。

图8为本发明的可变尾鳍智能操控装置的组成结构简图。

图中：1、主尾鳍；2、副尾鳍；3、主副鳍铰接结构；301、主副鳍铰接螺栓轴；302、主副鳍铰接轴端螺母；4、可变尾鳍固定杆；5、主副鳍锁止结构；501、主副鳍锁止螺栓；502、主副鳍锁止螺母；6、可变尾鳍联动元件；601、可变尾鳍联动元件一；602、可变尾鳍联动元件二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、图2所示，本发明的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备的可变尾鳍装置，包括主尾鳍1、副尾鳍2、主副鳍铰接结构3、可变尾鳍固定杆4，主副鳍铰接结构3包括主副鳍铰接螺栓轴301、主副鳍铰接轴端螺母302。图1为本发明的主尾鳍1和副尾鳍2的组合结构且副尾鳍2呈现展开的状态，图2为本发明的主尾鳍1和副尾鳍2的组合结构且副尾鳍2呈现收拢的状态。

如图3所示，本发明的包含刚性杆的可变尾鳍联动元件6、可变尾鳍固定杆4的可变尾鳍装置，可变尾鳍联动元件6包括可变尾鳍联动元件一601、可变尾鳍联动元件二602；所述可变尾鳍联动元件6用于与内藏于可变尾鳍装置内的可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件相联接。

如图4所示，本发明的副尾鳍2为光滑曲面型且包含主副鳍锁止结构5的可变尾鳍装置，所述主副鳍锁止结构5包括主副鳍锁止螺栓501、主副鳍锁止螺母502，图中副尾鳍2呈现展开的状态。

如图5、图6、图7所示，本发明的与主尾鳍1相对接的可变尾鳍固定杆4分别做成一字形、L形、之字形的空间形状，方便游泳者自由选择，以与游泳者游泳或潜水时的游动体态特征相一致，以最大限度地获得推进效率的提升。

如图8所示，本发明的可变尾鳍智能操控装置，主要包括测速传感器或频率传感器、智能操控电路板、操控动力源、可变尾鳍操控部件；所述可变尾鳍装置的副尾鳍2与可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，将可变尾鳍装置与可变尾鳍智能操控装置联接为一体式结构。

本发明的具体实施例如下：

实施例一：如图3所示，本发明的组合在一起的可变尾鳍装置，主要包括主尾鳍1、副尾鳍2、主副鳍铰接结构3、刚性杆的可变尾鳍联动元件6、可变尾鳍固定杆4，可变尾鳍联动元件6包括可变尾鳍联动元件一601、可变尾鳍联动元件二602。

所述可变尾鳍固定杆4用于与游泳者的腿或脚相固定，通常情况下，将所述可变尾鳍固定杆布置于游泳者的两条小腿之间，然后分别用1组以上的弹性带或宽皮带横向加以捆绑，最后用粘扣或皮带扣以适当的松紧度锁定；所述可变尾鳍联动元件6用于与内藏于可变尾鳍装置内的可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件相联接，所述联接建立后，可变尾鳍装置与可变尾鳍智能操控装置联接为一体式结构，即所述用于游泳的智能可变尾鳍装备；左、右两个副尾鳍2相互以齿面咬合，以保证转动的同步性。

实施例二：如图4所示，本发明的组合在一起的可变尾鳍装置，主要包括主尾鳍1、副尾鳍2、主副鳍铰接结构3、主副鳍锁止结构5、刚性杆的可变尾鳍联动元件6、可变尾鳍固定杆4。

所述副尾鳍2为光滑曲面型，以减小水对游泳者的的行进阻力；所述主副鳍锁止结构5可将主尾鳍1与副尾鳍2相互锁止，锁止后副尾鳍2不能再以主副鳍铰接点为转轴中心转动，主尾鳍1和副尾鳍2成为夹角固定的刚性联接，所述主副鳍锁止结构5有锁止状态和解锁状态两种状态，解锁后副尾鳍2又能够以主副鳍铰接点为转轴中心转动。

本实施例中，所述可变尾鳍装置内同样内藏有用于与内藏于可变尾鳍装置内的可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件相联接的可变尾鳍联动元件6，所述联接建立后，可变尾鳍装置与可变尾鳍智能操控装置联接为一体式结构，即所述用于游泳的智能可变尾鳍装备；所述可变尾鳍固定杆4同样用于与游泳者的腿或脚相固定。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，例如，在所述左、右副尾鳍2的两外侧各设置一个较小的侧尾鳍，所述副尾鳍2与较小的侧尾鳍之间均通过所述主副鳍铰接结构3相联接，副尾鳍2与较小的侧尾鳍之间设有所述主副鳍弹性元件401，在所述左、右较小的侧尾鳍的两外侧还可再各设置一个更小的侧尾鳍，所述较小的侧尾鳍与更小的侧尾鳍之间均通过所述主副鳍铰接结构3相联接，较小的侧尾鳍与更小的侧尾鳍之间设有所述主副鳍弹性元件401，依此类推；任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (11)

1.一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：包括可变尾鳍装置、可变尾鳍智能操控装置，所述可变尾鳍装置包括主尾鳍(1)、副尾鳍(2)，主尾鳍(1)侧面设置至少一个副尾鳍(2)，主尾鳍(1)和副尾鳍(2)相互平行地联接在一起，主尾鳍(1)加上副尾鳍(2)的鳍展宽度或鳍展面积可变，所述可变尾鳍智能操控装置包括检测游泳者游速的测速传感器或者检测游泳者摆动可变尾鳍装置频率的频率传感器、智能操控电路板、操控动力源、可变尾鳍操控部件，所述可变尾鳍装置的副尾鳍(2)与可变尾鳍智能操控装置的可变尾鳍操控部件通过彼此之间的至少一个联动元件相联接，将可变尾鳍装置和可变尾鳍智能操控装置联接为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述副尾鳍(2)通过主副鳍铰接结构(3)与主尾鳍(1)相联接，副尾鳍(2)以主副鳍铰接点为转轴中心转动。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述主尾鳍(1)和副尾鳍(2)之间设有将该二者相互锁止的主副鳍锁止结构(5)。

4.根据权利要求1所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述操控动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述可变尾鳍操控部件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。

5.根据权利要求1所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述主尾鳍(1)与游泳者的至少一条腿或至少一只脚相固定。

6.根据权利要求1所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述主尾鳍(1)通过可变尾鳍固定杆(4)与游泳者的至少一条腿或至少一只脚相固定，所述与主尾鳍(1)相对接的可变尾鳍固定杆(4)的空间形状包括但不限于一字形、L形、之字形。

7.根据权利要求1所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述主尾鳍(1)和副尾鳍(2)二者之中至少有一者内部为刚性骨架，外部包裹流线形柔性蒙皮，所述刚性骨架的结构刚度为阶梯刚度或渐变刚度形式，即沿着游泳者前进的方向自前向后刚性骨架的结构刚度逐渐降低。

8.根据权利要求1所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：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。

9.根据权利要求1或4所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述可变尾鳍智能操控装置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，所述各程序根据检测游泳者游速的测速传感器或者检测游泳者摆动可变尾鳍装置频率的频率传感器传入的输入值计算出相对应的输出值，借助所述操控动力源和可变尾鳍操控部件通过一个以上的中间联动元件操控副尾鳍(2)相对于主尾鳍(1)围绕该二者之间的铰接点转动至对应的角度，所述智能操控电路板联接有手动增大或减小副尾鳍(2)与主尾鳍(1)之间的夹角的操控按键。

10.根据权利要求1或2或6所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述可变尾鳍装置通过可变尾鳍固定杆(4)将主尾鳍(1)和副尾鳍(2)与驱动装置相联接，驱动装置包括驱动动力源、驱动部件，所述驱动装置安装于潜航设备或飞行设备上，所述潜航设备包括但不限于潜艇、船、仿生机器鱼、水中机器人，所述飞行设备包括但不限于飞机、仿生机器鸟、无人机，所述驱动动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述驱动部件包括但不限于驱动可变尾鳍装置作周期摆动的多连杆机构、丝杠传动机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构、杠杆机构。

11.根据权利要求5所述的一种用于游泳的智能可变尾鳍装备，其特征在于：所述主尾鳍(1)通过可变尾鳍固定杆(4)与游泳者的至少一条腿或至少一只脚相固定，所述与主尾鳍(1)相对接的可变尾鳍固定杆(4)的空间形状包括但不限于一字形、L形、之字形。