一种用于游泳的可转向变速巡游装备
阅读：974发布：2022-01-15
专利汇可以提供一种用于游泳的可转向变速巡游装备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于游泳的可转向变速巡游装备，包括尾鳍固定杆、仿生可变尾鳍装置、平衡施 力 装置，尾鳍固定杆平行于游泳者小腿布置并与游泳者小腿相固定，尾鳍固定杆朝向游泳者脚部的一端联接仿生可变尾鳍装置，朝向游泳者大腿的一端联接平衡施力装置，仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍分置于尾鳍固定杆末端两侧并与尾鳍固定杆通过彼此之间的尾鳍铰接结构联接，左右两侧的可变尾鳍联动元件将尾鳍固定杆两旁侧的脚部固定结构与左尾鳍、右尾鳍分别独立联接，平衡施力联动元件将脚部固定结构与膝部弹性元件联接，游泳者通过同步或异步转动双脚的脚踝可自行调整仿生可变尾鳍装置的鳍展宽度、鳍展面积、实现转向、调整膝部弹性元件的弹力大小。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种用于游泳的可转向变速巡游装备专利的具体信息内容。
1.一种用于游泳的可转向变速巡游装备，包括尾鳍固定杆(1)和仿生可变尾鳍装置，其特征在于：所述尾鳍固定杆(1)平行于游泳者小腿布置并与游泳者的至少一条小腿相固定或绑定，所述尾鳍固定杆(1)朝向游泳者脚部的一端联接有仿生可变尾鳍装置，所述仿生可变尾鳍装置包括至少一个的左尾鳍(2)和至少一个的右尾鳍(3)，所述左尾鳍(2)、右尾鳍(3)分置于尾鳍固定杆(1)末端的两侧并分别通过至少一个的尾鳍铰接结构(4)与尾鳍固定杆(1)相联接，所述左尾鳍(2)加上右尾鳍(3)的鳍展宽度可变或鳍展面积可变，尾鳍固定杆(1)左、右两侧各设有一个固定游泳者脚的脚部固定结构(6)，尾鳍固定杆(1)与左、右两侧的脚部固定结构(6)的联接处分别设有与游泳者踝关节同步弯折的踝部铰接结构(5)，所述左、右两侧的脚部固定结构(6)分别通过各自独立的至少一个的仿生可变尾鳍联动元件(9)与仿生可变尾鳍装置的左尾鳍(2)、右尾鳍(3)分别相联接，通过仿生可变尾鳍联动元件(9)，将所述仿生可变尾鳍装置、尾鳍固定杆(1)联接为一体式结构，所述尾鳍固定杆(1)的空间形状包括一字形、L形、之字形，所述尾鳍固定杆(1)可选用具有适度弹性的材料制成，具体而言包括工程塑料、玻璃钢、碳纤维、薄壁钢、铝合金、钛合金、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材、尼龙。
2.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述仿生可变尾鳍装置的左尾鳍(2)、右尾鳍(3)分别各自通过至少一个的仿生可变尾鳍联动元件(9)与仿生可变尾鳍智能操控部件相联接，所述仿生可变尾鳍智能操控部件包括仿生可变尾鳍传感器、智能操控电路板、操控动力源、仿生可变尾鳍操控部件，所述仿生可变尾鳍传感器包括检测左右尾鳍变形幅度的幅度传感器、检测左右尾鳍摆动频率的频率传感器、检测游泳者游速的速度传感器，所述智能操控电路板包括印刷线路板、电阻、电容、集成电路芯片，所述操控动力源包括电能驱动的电动机、发动机，所述仿生可变尾鳍操控部件包括将电动机或发动机的旋转运动转化成操控鳍展宽度、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。
3.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述尾鳍固定杆(1)与左尾鳍(2)、右尾鳍(3)之间，或者左尾鳍(2)与右尾鳍(3)之间，设有在彼此之间施加弹性力的尾鳍回位弹性元件(701)。
4.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述左尾鳍(2)和右尾鳍(3)二者之中至少有一者其内部为刚性骨架，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或由左尾鳍(2)、右尾鳍(3)的外侧向左尾鳍(2)、右尾鳍(3)的内侧即尾鳍固定杆(1)的纵轴线的方向刚性骨架的结构刚度逐渐降低，所述左尾鳍(2)和右尾鳍(3)二者之中至少有一者其外部包裹弹性薄套或弹性薄膜，制作所述弹性薄套或弹性薄膜的材料包括弹性橡胶、弹性硅胶。
5.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述仿生可变尾鳍装置的左尾鳍(2)、右尾鳍(3)组合而成的形状包括仿海豚尾鳍、仿鲸鱼尾鳍、仿鲨鱼尾鳍、仿金枪鱼尾鳍、仿旗鱼尾鳍，所述左尾鳍(2)、右尾鳍(3)组合而成的形状类型包括新月型、深叉型、三角型、半圆型。
6.根据权利要求1所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述尾鳍固定杆(1)通过尾鳍固定杆捆绑结构(8)与游泳者的小腿相固定或绑定，尾鳍固定杆捆绑结构(8)的具体结构为，在所述尾鳍固定杆(1)上设有至少一对用于捆绑、固定左右两侧小腿且生根于尾鳍固定杆(1)的小腿宽皮带(802)或小腿宽绑带，所述小腿宽皮带(802)的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于小腿宽皮带(802)两端头且相互匹配的小腿楔形块(803)和小腿楔形槽(804)，所述小腿楔形块(803)前小后大，小腿楔形槽(804)前大后小，所述小腿楔形块(803)和小腿楔形槽(804)二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述小腿楔形块(803)或小腿楔形槽(804)为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置。
7.一种用于游泳的可转向变速巡游装备，除包括尾鳍固定杆(1)和仿生可变尾鳍装置外，还包括平衡施力装置，其特征在于：所述尾鳍固定杆(1)平行于游泳者小腿布置并与游泳者的至少一条小腿相固定或绑定，所述尾鳍固定杆(1)朝向游泳者脚部的一端联接有仿生可变尾鳍装置，所述仿生可变尾鳍装置包括至少一个的左尾鳍(2)和至少一个的右尾鳍(3)，所述左尾鳍(2)、右尾鳍(3)分置于尾鳍固定杆(1)末端的两侧并分别通过至少一个的尾鳍铰接结构(4)与尾鳍固定杆(1)相联接，所述左尾鳍(2)加上右尾鳍(3)的鳍展宽度可变或鳍展面积可变，尾鳍固定杆(1)左、右两侧各设有一个固定游泳者脚的脚部固定结构(6)，尾鳍固定杆(1)与左、右两侧的脚部固定结构(6)的联接处分别设有与游泳者踝关节同步弯折的踝部铰接结构(5)，所述左、右两侧的脚部固定结构(6)分别通过各自独立的至少一个的可变尾鳍联动元件(9)与仿生可变尾鳍装置的左尾鳍(2)、右尾鳍(3)分别相联接，所述尾鳍固定杆(1)朝向游泳者大腿的一端联接有平衡施力装置，所述平衡施力装置包括大腿杆体(11)，所述大腿杆体(11)平行于游泳者大腿布置，并与游泳者至少一条大腿相固定或绑定，大腿杆体(11)朝向游泳者小腿的一端与尾鳍固定杆(1)相联接，所述尾鳍固定杆(1)与大腿杆体(11)的联接方式为铰接方式，所述尾鳍固定杆(1)与大腿杆体(11)的联接处设有与游泳者膝关节同步弯折的膝部铰接结构(12)，所述尾鳍固定杆(1)与大腿杆体(11)之间设有至少一个帮助弯折的膝关节回位的膝部弹性元件(1301)，所述膝部弹性元件(1301)与尾鳍固定杆(1)通过彼此之间的至少一个平衡施力联动元件(10)相联接，通过可变尾鳍联动元件(9)和平衡施力联动元件(10)，将所述仿生可变尾鳍装置、尾鳍固定杆(1)、平衡施力装置联接为一体式结构，所述尾鳍固定杆(1)的空间形状包括一字形、L形、之字形，所述尾鳍固定杆(1)可选用具有适度弹性的材料制成，具体而言包括工程塑料、玻璃钢、碳纤维、薄壁钢、铝合金、钛合金、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材、尼龙。
8.根据权利要求7所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述大腿杆体(11)朝向游泳者躯干部的一端联接有躯干杆体，所述躯干杆体与游泳者的躯干相固定或绑定，躯干杆体与大腿杆体(11)的联接方式为铰接方式，躯干杆体与大腿杆体(11)的联接处设有与游泳者髋关节同步弯折的髋部铰接结构，所述躯干杆体与大腿杆体(11)之间设有至少一个帮助弯折的髋关节回位的髋部弹性元件。
9.根据权利要求8所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述尾鳍固定杆(1)通过尾鳍固定杆捆绑结构(8)与游泳者的小腿相固定或绑定，尾鳍固定杆捆绑结构(8)的具体结构为，在所述尾鳍固定杆(1)上设有至少一对用于捆绑、固定左右两侧小腿且生根于尾鳍固定杆(1)的小腿宽皮带(802)或小腿宽绑带，所述小腿宽皮带(802)的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于小腿宽皮带(802)两端头且相互匹配的小腿楔形块(803)和小腿楔形槽(804)，所述小腿楔形块(803)前小后大，小腿楔形槽(804)前大后小，所述小腿楔形块(803)和小腿楔形槽(804)二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述小腿楔形块(803)或小腿楔形槽(804)为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置，所述大腿杆体(11)通过大腿捆绑结构(15)与游泳者的至少一条大腿相固定或绑定，大腿捆绑结构(15)的具体结构为，在所述大腿杆体(11)上设有至少一对用于捆绑、固定左右两侧大腿且生根于大腿杆体(11)的大腿宽皮带(1502)或大腿宽绑带，所述大腿宽皮带(1502)的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于大腿宽皮带(1502)两端头且相互匹配的大腿楔形块(1503)和大腿楔形槽(1504)，所述大腿楔形块(1503)前小后大，大腿楔形槽(1504)前大后小，所述大腿楔形块(1503)和大腿楔形槽(1504)二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述大腿楔形块(1503)或大腿楔形槽(1504)为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置，所述躯干杆体通过躯干捆绑结构与游泳者躯干相固定或绑定，躯干捆绑结构的具体结构为，在所述躯干杆体上设有至少一个用于捆绑、固定躯干且生根于躯干杆体的躯干宽皮带或躯干宽绑带，所述躯干宽皮带的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于躯干宽皮带两端头且相互匹配的躯干楔形块和躯干楔形槽，所述躯干楔形块前小后大，躯干楔形槽前大后小，所述躯干楔形块和躯干楔形槽二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述躯干楔形块或躯干楔形槽为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置。
10.根据权利要求7所述的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，其特征在于：所述用于游泳的可转向变速巡游装备外部包裹连体泳衣，所述连体泳衣上至游泳者脖颈，下至尾鳍固定杆(1)，将所述平衡施力装置及游泳者的双腿和双脚整体包裹住，所述连体泳衣在包裹游泳者的躯干、平衡施力装置、游泳者的双腿和双脚的中、下段为趋近于流线形的单筒形结构，上段包裹两手臂部分为分置于躯干两侧的两个较小的筒形结构，所述连体泳衣自游泳者脖颈至尾鳍固定杆(1)布置有纵向贯穿的至少一个防水拉链，所述连体泳衣上设置有至少一个用于连接抽气泵或抽气筒的气嘴或气门嘴，所述连体泳衣末端与尾鳍固定杆(1)相接触的部分为内嵌弹性O形圈的环形结构，相应的所述尾鳍固定杆(1)上开设有容纳所述环形结构的O形环槽，所述连体泳衣外表面为防水且微观上可吸附或容纳涂抹的凡士林的多孔隙结构，所述连体泳衣的外表面的至少一处贴有反光贴或涂有反光材料。
一种用于游泳的可转向变速巡游装备
技术领域
背景技术
[0002] 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。
[0003] 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慢游时，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；无论是双脚双蹼还是双脚单蹼，游泳者都无法通过摆动双腿实现转向；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。
[0004] 人类的腿部骨骼肌绝大部分生长在腿部骨骼的单侧而非对称生长，膝关节和髋关节均只能单向弯折而不能双向弯折，游泳者在游泳或潜水的双向同步摆腿施力过程中，很难做到摆腿幅度平衡对称；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
[0005] 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，即难以实现在高速快游和低速慢游两种状态下均能获得较高的推进效率且无法通过摆动双腿实现转向等不足之处，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可转向变速巡游装备，该装备可以根据游泳者在水中的游速通过转动脚踝，即做伸直脚背或勾脚的动作，自行调整仿生可变尾鳍装置的鳍展宽度、鳍展面积、实现灵活转向以及膝部弹性元件的弹力大小，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慢游，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，从而最大限度地提升游泳和潜水的前进效率和游速，还可以通过异步转动双脚的脚踝在行进过程中随时灵活转向，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，该机械变速巡游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。
[0006] 针对人类的腿部骨骼肌绝大部分生长在腿部骨骼的单侧而非对称生长，膝关节和髋关节均只能单向弯折而不能双向弯折的特点，通过所述膝部弹性储能组件、髋部弹性储能组件，在游泳或潜水的双向同步摆腿施力过程中，所述各关节处的弹性储能组件，均完成一个周期的储存、释放能量的过程，从而将施力不对等的单向摆腿动作转化成施力较为平衡对等的双向同步摆腿动作，摆腿幅度更加平衡对称，摆腿姿势更加协调，有效提高有用功的比重，降低摆腿动作的内耗，从而大大提高游泳或潜水的前进效率和游速，并有效降低长时间游泳和或潜水时产生的疲劳感。
[0007] 本发明具体采用如下方案：
[0008] 一种用于游泳的可转向变速巡游装备，包括尾鳍固定杆和仿生可变尾鳍装置，所述尾鳍固定杆平行于游泳者小腿布置并与游泳者的至少一条小腿相固定或绑定，所述尾鳍固定杆朝向游泳者脚部的一端联接有仿生可变尾鳍装置，所述仿生可变尾鳍装置包括至少一个的左尾鳍和至少一个的右尾鳍，所述左尾鳍、右尾鳍分置于尾鳍固定杆末端的两侧并分别通过至少一个的尾鳍铰接结构与尾鳍固定杆相联接，所述左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变，尾鳍固定杆左、右两侧各设有一个固定游泳者脚的脚部固定结构，尾鳍固定杆与左、右两侧的脚部固定结构的联接处分别设有与游泳者踝关节同步弯折的踝部铰接结构，所述左、右两侧的脚部固定结构分别通过各自独立的至少一个仿生可变尾鳍联动元件与仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍分别相联接，通过仿生可变尾鳍联动元件，将所述仿生可变尾鳍装置、尾鳍固定杆联接为一体式结构。
[0009] 通常情况下，左尾鳍与尾鳍固定杆之间、右尾鳍与尾鳍固定杆之间，各设置一个尾鳍铰接结构，也可以将该所述的2个尾鳍铰接结构合并为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。
[0010] 所述左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆彼此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左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆彼此互为滑动轨道地联接在一起，相应的所述左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆彼此之间的滑动轨道为曲线轨道或直线轨道；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、尾鳍固定杆彼此之间可以相对转动或相对移动，从而实现左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变。
[0011] 所述尾鳍固定杆的空间形状包括但不限于一字形、L形、之字形，所述尾鳍固定杆的中心轴线与仿生可变尾鳍装置的纵向对称中心线可以同轴，即尾鳍固定杆与仿生可变尾鳍装置的纵向对称中心线成一字形布置，也可以不同轴，即尾鳍固定杆中心轴线与仿生可变尾鳍装置的纵向对称中心线成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；所述尾鳍固定杆的制作材料可选用具有适度弹性的材料制成，可随尾鳍作同步适度角度的摆动，具体而言包括但不限于工程塑料、玻璃钢、碳纤维、薄壁钢、铝合金、钛合金、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材、尼龙，轻质且高强度，以满足长时间、大负荷工作的要求。
[0012] 所述脚部固定结构包括但不限于固定行走游泳两用鞋的脚部固定板结构、一体式鞋型结构、直接卡入普通鞋的雪橇卡鞋器结构；固定行走游泳两用鞋的脚部固定板结构中所述的行走游泳两用鞋的鞋底有与所述脚部固定板上开有的一个以上的螺纹孔完全对应的通孔，通过穿入螺栓可以将脚部固定板与行走游泳两用鞋联接为一体；所述一体式鞋型结构游泳者的脚可以直接穿入其中。
[0013] 所述左侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与左尾鳍相联接，右侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与右尾鳍相联接，即同侧联接方式，游泳者通过转动脚踝，相应的脚部固定结构带动同侧的尾鳍转动；所述左侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与右尾鳍相联接，右侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与左尾鳍相联接，即异侧联接方式，游泳者通过转动脚踝，相应的脚部固定结构带动异侧的尾鳍转动。无论是同侧联接方式还是异侧联接方式，游泳者通过同步转动双脚的脚踝可实现左尾鳍和右尾鳍的同步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的变速功能，游泳者通过异步转动双脚的脚踝可实现左尾鳍和右尾鳍的异步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的转向功能。
[0014] 在所述左尾鳍、右尾鳍的两旁侧可分别各设置一个较小的左侧尾鳍、右侧尾鳍，所述左尾鳍与较小的左侧尾鳍之间、右尾鳍与较小的右侧尾鳍之间均通过所述尾鳍铰接结构相联接，在所述左侧尾鳍、右侧尾鳍的两旁侧还可再分别各设置一个更小的小左尾鳍、小右尾鳍，所述左侧尾鳍与更小的小左尾鳍之间、右侧尾鳍与更小的小右尾鳍之间也均通过所述尾鳍铰接结构相联接，以此类推，左尾鳍、较小的左侧尾鳍、更小的小左尾鳍通过彼此之间的尾鳍铰接结构相互串联成两级以上的多级串联结构，右尾鳍、较小的右侧尾鳍、更小的小右尾鳍通过彼此之间的尾鳍铰接结构也相互串联成两级以上的多级串联结构，左侧的脚部固定结构、右侧的脚部固定结构分别通过各自独立的至少一个可变尾鳍联动元件穿过同侧的或异侧的各中间左尾鳍、各中间右尾鳍后与位于末端的最小的左尾鳍、右尾鳍相联接，游泳者通过同步转动双脚的脚踝可实现左侧的各尾鳍和右侧的各尾鳍的同步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的变速功能，游泳者通过异步转动双脚的脚踝可实现左侧的各尾鳍和右侧的各尾鳍的异步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的转向功能。
[0015] 所述仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍分别各自通过至少一个的仿生可变尾鳍联动元件与仿生可变尾鳍智能操控部件相联接，所述仿生可变尾鳍智能操控部件包括仿生可变尾鳍传感器、智能操控电路板、操控动力源、仿生可变尾鳍操控部件，所述仿生可变尾鳍传感器包括但不限于检测左右尾鳍变形幅度的幅度传感器、检测左右尾鳍摆动频率的频率传感器、检测游泳者游速的速度传感器，所述智能操控电路板包括但不限于印刷线路板、电阻、电容、集成电路芯片，所述操控动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述仿生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、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。
[0016] 所述仿生可变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，根据仿生可变尾鳍传感器测得的游泳者游泳状态的实时参数信号，通过预先设定的程序计算出相对应的输出值，所述智能操控电路板根据输出值借助操控动力源驱动仿生可变尾鳍操控部件动作，从而通过左尾鳍、右尾鳍各自的仿生可变尾鳍联动元件同时操控左尾鳍、右尾鳍相对于尾鳍固定杆围绕各自的尾鳍铰接结构作同步相对转动或异步相对转动至设定的角度，进而实现根据游泳者游泳状态的实时参数智能调控左尾鳍加上右尾鳍的鳍展面积或鳍展宽度或实现转向的功能。
[0017] 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，所述各程序根据仿生可变尾鳍传感器测得的游泳者游泳状态的实时参数信号计算出相对应的输出值，借助操控动力源驱动仿生可变尾鳍操控部件动作，使得所述仿生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、修正系数根据仿生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中相对应的模式程序，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本人在不同的游泳状态的参数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和适应于游泳者本人的优化的模式程序，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仿生可变尾鳍装置的智能随动调节，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左尾鳍与右尾鳍之间的夹角。
[0018] 所述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仿生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。
[0019] 本发明中，所述仿生可变尾鳍智能操控部件的智能操控电路板、操控动力源、仿生可变尾鳍操控部件可布置于尾鳍固定杆及左尾鳍、右尾鳍的内部。
[0020] 所述尾鳍固定杆与左尾鳍、右尾鳍之间，或者左尾鳍与右尾鳍之间，设有在彼此之间施加弹性力的尾鳍回位弹性元件，以帮助左尾鳍、右尾鳍在动作之后回位。
[0021] 所述尾鳍回位弹性元件包括但不限于弹簧、气弹簧、橡皮筋，其各自的弹性系数k为常量或随其变形量变化而变化；弹簧的具体类型包括但不限于拉伸弹簧、压缩弹簧、扭簧、碟簧、弹片；所述弹片式的尾鳍回位弹性元件可以用金属材料制作，也可以用具有弹性的非金属材料制作。
[0022] 所述尾鳍固定杆与左尾鳍、右尾鳍之间，或者左尾鳍与右尾鳍之间，可附加调节尾鳍回位弹性元件弹力大小的可变尾鳍弹力调节结构。
[0023] 所述左尾鳍和右尾鳍二者之中至少有一者其内部为刚性骨架，外部包裹流线形柔性蒙皮，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、尼龙，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、柔性塑料、柔性聚氨酯。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或由左尾鳍、右尾鳍的外侧向左尾鳍、右尾鳍的内侧即尾鳍固定杆的纵轴线的方向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；所述左尾鳍和右尾鳍二者之中至少有一者其外部包裹弹性薄套或弹性薄膜，制作所述弹性薄套或弹性薄膜的材料包括但不限于弹性橡胶、弹性硅胶，以减小左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆的表面不平度，从而减小游动过程中的阻力。
[0024] 所述左尾鳍或右尾鳍二者之中至少有一者也可以做成前后段拼接的形式，前段为刚性材料，后段为流线形的弹性材料或柔性材料，前后段为一体式结构。
[0025] 所述左尾鳍和右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、尼龙、高弹橡胶或聚氨酯直接制成；所述左尾鳍和右尾鳍可以用同种材料制成，也可以用不同种材料制成。
[0026] 所述仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状包括但不限于仿海豚尾鳍、仿鲸鱼尾鳍、仿鲨鱼尾鳍、仿金枪鱼尾鳍、仿旗鱼尾鳍，再根据上述动物尾部摆动力量及摆动频率与人类在水中同步摆动双腿的摆动力量及摆动频率的对比情况，将上述动物的尾鳍进行相应地按比例缩放，做成实际的左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状，以匹配游泳者在水中模仿上述相对应的动物同步摆动双腿打水并产生推进力的需要；所述左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状类型包括但不限于新月型、深叉型、三角型、半圆型，新月型即月芽形；左尾鳍、右尾鳍相对转动使得仿生可变尾鳍装置鳍展宽度或鳍展面积发生变化时，左尾鳍、右尾鳍向尾鳍固定杆的纵轴线的方向收拢后允许出现左尾鳍、右尾鳍部分重叠的情况，仿生可变尾鳍装置鳍展宽度或鳍展面积发生变化前后，所述左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状类型可同时发生变化，即在月芽形、深叉型、三角型、半圆型等形状类型之间彼此相互转化，以适应游泳者对于不同巡游距离、不同游速的工况需求，且无论在何种工况下，所述用于游泳的可转向变速巡游装备均能获得较高的推进效率。
[0027] 所述尾鳍固定杆通过尾鳍固定杆捆绑结构与游泳者的小腿相固定或绑定，尾鳍固定杆捆绑结构的具体结构为，在所述尾鳍固定杆上设有至少一对用于捆绑、固定左右两侧小腿且生根于尾鳍固定杆的小腿宽皮带或小腿宽绑带，所述小腿宽皮带的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于小腿宽皮带两端头且相互匹配的小腿楔形块和小腿楔形槽，所述小腿楔形块前小后大，小腿楔形槽前大后小，所述小腿楔形块和小腿楔形槽二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述小腿楔形块或小腿楔形槽为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置。
[0028] 当所述尾鳍固定杆捆绑结构的小腿宽皮带两端头的小腿楔形块放入小腿楔形槽时，小腿楔形块与小腿楔形槽在磁力或电磁力的作用下，相互吸引且相互导引、定位，自动将小腿宽皮带收紧。
[0029] 所述鳍展宽度是指左尾鳍加上右尾鳍的横向展开宽度，类同于鸟类的翼展宽度；所述鳍展面积是指左尾鳍加上右尾鳍的展开面积，类同于鸟类的翼展面积。
[0030] 一种用于游泳的可转向变速巡游装备，除包括尾鳍固定杆和仿生可变尾鳍装置外，还包括平衡施力装置，所述尾鳍固定杆平行于游泳者小腿布置并与游泳者的至少一条小腿相固定或绑定，所述尾鳍固定杆朝向游泳者脚部的一端联接有仿生可变尾鳍装置，所述仿生可变尾鳍装置包括至少一个的左尾鳍和至少一个的右尾鳍，所述左尾鳍、右尾鳍分置于尾鳍固定杆末端的两侧并分别通过至少一个的尾鳍铰接结构与尾鳍固定杆相联接，所述左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变，尾鳍固定杆左、右两侧各设有一个固定游泳者脚的脚部固定结构，尾鳍固定杆与左、右两侧的脚部固定结构的联接处分别设有与游泳者踝关节同步弯折的踝部铰接结构，所述左、右两侧的脚部固定结构分别通过各自独立的至少一个的可变尾鳍联动元件与仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍分别相联接，所述尾鳍固定杆朝向游泳者大腿的一端联接有平衡施力装置，所述平衡施力装置包括大腿杆体，所述大腿杆体平行于游泳者大腿布置，并与游泳者至少一条大腿相固定或绑定，大腿杆体朝向游泳者小腿的一端与尾鳍固定杆相联接，所述尾鳍固定杆与大腿杆体的联接方式为铰接方式，所述尾鳍固定杆与大腿杆体的联接处设有与游泳者膝关节同步弯折的膝部铰接结构，所述尾鳍固定杆与大腿杆体之间设有至少一个帮助弯折的膝关节回位的膝部弹性元件，所述膝部弹性元件与尾鳍固定杆通过彼此之间的至少一个平衡施力联动元件相联接，通过可变尾鳍联动元件和平衡施力联动元件，将所述仿生可变尾鳍装置、尾鳍固定杆、平衡施力装置联接为一体式结构。
[0031] 通常情况下，左尾鳍与尾鳍固定杆之间、右尾鳍与尾鳍固定杆之间，各设置一个尾鳍铰接结构，也可以将该所述的2个尾鳍铰接结构合并为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。
[0032] 所述左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆彼此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左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆彼此互为滑动轨道地联接在一起，相应的所述左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆彼此之间的滑动轨道为曲线轨道或直线轨道；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、尾鳍固定杆彼此之间可以相对转动或相对移动，从而实现左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变。
[0033] 所述尾鳍固定杆的空间形状包括但不限于一字形、L形、之字形，所述尾鳍固定杆的中心轴线与仿生可变尾鳍装置的纵向对称中心线可以同轴，即尾鳍固定杆与仿生可变尾鳍装置的纵向对称中心线成一字形布置，也可以不同轴，即尾鳍固定杆中心轴线与仿生可变尾鳍装置的纵向对称中心线成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；所述尾鳍固定杆的制作材料可选用具有适度弹性的材料制成，可随尾鳍作同步适度角度的摆动，具体而言包括但不限于工程塑料、玻璃钢、碳纤维、薄壁钢、铝合金、钛合金、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材、尼龙，轻质且高强度，以满足长时间、大负荷工作的要求。
[0034] 所述脚部固定结构包括但不限于固定行走游泳两用鞋的脚部固定板结构、一体式鞋型结构、直接卡入普通鞋的雪橇卡鞋器结构；固定行走游泳两用鞋的脚部固定板结构中所述的行走游泳两用鞋的鞋底有与所述脚部固定板上开有的一个以上的螺纹孔完全对应的通孔，通过穿入螺栓可以将脚部固定板与行走游泳两用鞋联接为一体；所述一体式鞋型结构游泳者的脚可以直接穿入其中。
[0035] 所述左侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与左尾鳍相联接，右侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与右尾鳍相联接，即同侧联接方式，游泳者通过转动脚踝，相应的脚部固定结构带动同侧的尾鳍转动；所述左侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与右尾鳍相联接，右侧的脚部固定结构通过独立的至少一个可变尾鳍联动元件与左尾鳍相联接，即异侧联接方式，游泳者通过转动脚踝，相应的脚部固定结构带动异侧的尾鳍转动。无论是同侧联接方式还是异侧联接方式，游泳者通过同步转动双脚的脚踝可实现左尾鳍和右尾鳍的同步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的变速功能，游泳者通过异步转动双脚的脚踝可实现左尾鳍和右尾鳍的异步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的转向功能。
[0036] 在所述左尾鳍、右尾鳍的两旁侧可分别各设置一个较小的左侧尾鳍、右侧尾鳍，所述左尾鳍与较小的左侧尾鳍之间、右尾鳍与较小的右侧尾鳍之间均通过所述尾鳍铰接结构相联接，在所述左侧尾鳍、右侧尾鳍的两旁侧还可再分别各设置一个更小的小左尾鳍、小右尾鳍，所述左侧尾鳍与更小的小左尾鳍之间、右侧尾鳍与更小的小右尾鳍之间也均通过所述尾鳍铰接结构相联接，以此类推，左尾鳍、较小的左侧尾鳍、更小的小左尾鳍通过彼此之间的尾鳍铰接结构相互串联成两级以上的多级串联结构，右尾鳍、较小的右侧尾鳍、更小的小右尾鳍通过彼此之间的尾鳍铰接结构也相互串联成两级以上的多级串联结构，左侧的脚部固定结构、右侧的脚部固定结构分别通过各自独立的至少一个可变尾鳍联动元件穿过同侧的或异侧的各中间左尾鳍、各中间右尾鳍后与位于末端的最小的左尾鳍、右尾鳍相联接，游泳者通过同步转动双脚的脚踝可实现左侧的各尾鳍和右侧的各尾鳍的同步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的变速功能，游泳者通过异步转动双脚的脚踝可实现左侧的各尾鳍和右侧的各尾鳍的异步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的转向功能。
[0037] 所述仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍分别各自通过至少一个的仿生可变尾鳍联动元件与仿生可变尾鳍智能操控部件相联接，所述仿生可变尾鳍智能操控部件包括仿生可变尾鳍传感器、智能操控电路板、操控动力源、仿生可变尾鳍操控部件，所述仿生可变尾鳍传感器包括但不限于检测左右尾鳍变形幅度的幅度传感器、检测左右尾鳍摆动频率的频率传感器、检测游泳者游速的速度传感器，所述智能操控电路板包括但不限于印刷线路板、电阻、电容、集成电路芯片，所述操控动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述仿生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、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。
[0038] 所述平衡施力装置的膝部弹性元件、髋部弹性元件分别各自通过至少一个的平衡施力联动元件与平衡施力智能操控部件相联接，所述平衡施力智能操控部件包括平衡施力传感器、智能操控电路板、操控动力源、平衡施力操控部件，所述平衡施力传感器包括但不限于检测膝部弹性元件及髋部弹性元件变形幅度的幅度传感器、检测膝部弹性元件及髋部弹性元件往复运动频率的频率传感器、检测游泳者游速的速度传感器，所述智能操控电路板包括但不限于印刷线路板、电阻、电容、集成电路芯片，所述操控动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述平衡施力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调节膝部弹性元件、髋部弹性元件弹力大小的丝杠传动机构、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。
[0039] 所述仿生可变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，根据仿生可变尾鳍传感器测得的游泳者游泳状态的实时参数信号，通过预先设定的程序计算出相对应的输出值，所述智能操控电路板根据输出值借助操控动力源驱动仿生可变尾鳍操控部件动作，从而通过左尾鳍、右尾鳍各自的仿生可变尾鳍联动元件同时操控左尾鳍、右尾鳍相对于尾鳍固定杆围绕各自的尾鳍铰接结构作同步相对转动或异步相对转动至设定的角度，进而实现根据游泳者游泳状态的实时参数智能调控左尾鳍加上右尾鳍的鳍展面积或鳍展宽度或实现转向的功能。
[0040] 所述平衡施力智能操控部件的智能操控电路板内部装有智能控制芯片，根据平衡施力传感器测得的游泳者游泳状态的实时参数信号，通过预先设定的程序计算出相对应的输出值，所述智能操控电路板根据输出值借助操控动力源驱动平衡施力操控部件动作，从而通过膝部弹性元件、髋部弹性元件各自的平衡施力联动元件同时操控膝部弹性元件、髋部弹性元件将膝部弹性元件、髋部弹性元件的预设弹性形变作对应的改变，所述膝部弹性元件、髋部弹性元件的预设弹性形变即初始弹性形变，进而实现根据游泳者游泳状态的实时参数智能调节膝部弹性元件、髋部弹性元件弹力大小的功能。
[0041] 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，所述各程序根据仿生可变尾鳍传感器、平衡施力传感器测得的游泳者游泳状态的实时参数信号计算出相对应的输出值，借助操控动力源驱动仿生可变尾鳍操控部件、平衡施力操控部件动作，使得所述仿生可变尾鳍装置、平衡施力装置分别工作在各自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和手动增大或减小膝部弹性元件、髋部弹性元件弹力大小的操控按键；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、修正系数是根据仿生可变尾鳍装置、平衡施力装置的力学参数通过相对应的力学计算及模拟实验修正后得出并将其导入到对应的智能控制芯片中相对应的模式程序，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本人在不同的游泳状态的参数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和适应于游泳者本人的优化的模式程序，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仿生可变尾鳍装置、平衡施力装置的智能随动调节，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左尾鳍与右尾鳍之间的夹角，或者手动增大或减小膝部弹性元件、髋部弹性元件弹力大小。
[0042] 所述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仿生可变尾鳍操控部件、平衡施力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。
[0043] 本发明中，所述仿生可变尾鳍智能操控部件的智能操控电路板、操控动力源、仿生可变尾鳍操控部件可布置于尾鳍固定杆及左尾鳍、右尾鳍的内部；所述平衡施力智能操控部件的智能操控电路板、操控动力源、平衡施力操控部件可布置于所述平衡施力装置的各杆体内部。
[0044] 联接有仿生可变尾鳍智能操控部件的仿生可变尾鳍装置加上联接有平衡施力智能操控部件的平衡施力装置的组合还可整体联接于自身带有仿生尾鳍驱动电路板、仿生尾鳍驱动动力源、仿生尾鳍驱动部件的仿生鱼、水下仿生机器人的尾部，替代普通的不可变仿生尾鳍，作为其推进装置，所述仿生尾鳍驱动部件通过大腿杆体或躯干杆体联接平衡施力装置，从而带动仿生可变尾鳍装置摆动；所述仿生可变尾鳍智能操控部件和平衡施力智能操控部件所起的作用是根据仿生鱼、水下仿生机器人的游速动态实时调整仿生可变尾鳍装置摆动的频率、摆动的幅度，以及仿生可变尾鳍装置的鳍展宽度或鳍展面积，同时实时调节平衡施力装置的各杆体之间的弹性元件的弹力大小，已使得仿生鱼、水下仿生机器人达到相较于安装有普通的不可变仿生尾鳍所不能达到的更高游速和更高的推进效率；所述仿生尾鳍驱动电路板包括但不限于印刷线路板、电阻、电容、集成电路芯片，其作用是借助仿生尾鳍驱动动力源并通过仿生尾鳍驱动部件带动仿生尾鳍的摆动，所述仿生尾鳍驱动动力源包括但不限于电能驱动的电动机、发动机，所述仿生尾鳍驱动部件包括但不限于将电动机或发动机的旋转运动转化成驱动平衡施力装置，进而带动仿生可变尾鳍装置摆动的丝杠传动机构、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。
[0045] 所述尾鳍固定杆与左尾鳍、右尾鳍之间，或者左尾鳍与右尾鳍之间，设有在彼此之间施加弹性力的尾鳍回位弹性元件，以帮助左尾鳍、右尾鳍在动作之后回位。
[0046] 所述尾鳍回位弹性元件包括但不限于弹簧、气弹簧、橡皮筋，其各自的弹性系数k为常量或随其变形量变化而变化；弹簧的具体类型包括但不限于拉伸弹簧、压缩弹簧、扭簧、碟簧、弹片；所述弹片式的尾鳍回位弹性元件可以用金属材料制作，也可以用具有弹性的非金属材料制作。
[0047] 所述尾鳍固定杆与左尾鳍、右尾鳍之间，或者左尾鳍与右尾鳍之间，可附加调节尾鳍回位弹性元件弹力大小的可变尾鳍弹力调节结构。
[0048] 所述左尾鳍和右尾鳍二者之中至少有一者其内部为刚性骨架，外部包裹流线形柔性蒙皮，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、尼龙，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、柔性塑料、柔性聚氨酯。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或由左尾鳍、右尾鳍的外侧向左尾鳍、右尾鳍的内侧即尾鳍固定杆的纵轴线的方向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；所述左尾鳍和右尾鳍二者之中至少有一者其外部包裹弹性薄套或弹性薄膜，制作所述弹性薄套或弹性薄膜的材料包括但不限于弹性橡胶、弹性硅胶，以减小左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆的表面不平度，从而减小游动过程中的阻力。
[0049] 所述左尾鳍或右尾鳍二者之中至少有一者也可以做成前后段拼接的形式，前段为刚性材料，后段为流线形的弹性材料或柔性材料，前后段为一体式结构。
[0050] 所述左尾鳍和右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、尼龙、高弹橡胶或聚氨酯直接制成；所述左尾鳍和右尾鳍可以用同种材料制成，也可以用不同种材料制成。
[0051] 所述仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状包括但不限于仿海豚尾鳍、仿鲸鱼尾鳍、仿鲨鱼尾鳍、仿金枪鱼尾鳍、仿旗鱼尾鳍，再根据上述动物尾部摆动力量及摆动频率与人类在水中同步摆动双腿的摆动力量及摆动频率的对比情况，将上述动物的尾鳍进行相应地按比例缩放，做成实际的左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状，以匹配游泳者在水中模仿上述相对应的动物同步摆动双腿打水并产生推进力的需要；所述左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状类型包括但不限于新月型、深叉型、三角型、半圆型，新月型即月芽形；左尾鳍、右尾鳍相对转动使得仿生可变尾鳍装置鳍展宽度或鳍展面积发生变化时，左尾鳍、右尾鳍向尾鳍固定杆的纵轴线的方向收拢后允许出现左尾鳍、右尾鳍部分重叠的情况，仿生可变尾鳍装置鳍展宽度或鳍展面积发生变化前后，所述左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状类型可同时发生变化，即在月芽形、深叉型、三角型、半圆型等形状类型之间彼此相互转化，以适应游泳者对于不同巡游距离、不同游速的工况需求，且无论在何种工况下，所述用于游泳的可转向变速巡游装备均能获得较高的推进效率。
[0052] 所述大腿杆体朝向游泳者躯干部的一端联接有躯干杆体，所述躯干杆体与游泳者的躯干相固定或绑定，躯干杆体与大腿杆体的联接方式为铰接方式，躯干杆体与大腿杆体的联接处设有与游泳者髋关节同步弯折的髋部铰接结构，所述躯干杆体与大腿杆体之间设有至少一个帮助弯折的髋关节回位的髋部弹性元件。
[0053] 所述膝部弹性元件、膝部导向轮、膝部连接绳索、膝部固定桩、杠杆臂、杠杆臂铰接轴、杠杆臂铰接轴端螺母共同组成膝部弹性储能组件。
[0054] 所述膝部弹性元件与脚部固定结构通过彼此之间的至少一个平衡施力联动元件相联接，通常情况下，膝部弹性元件与脚部固定结构通过彼此之间的杠杆臂和平衡施力联动元件相联接。
[0055] 所述髋部弹性元件、髋部固定桩、髋部导向轮、髋部连接绳索共同组成髋部弹性储能组件。
[0056] 所述髋部弹性元件与脚部固定结构通过彼此之间的至少一个平衡施力联动元件相联接，通常情况下，髋部弹性元件与脚部固定结构通过彼此之间的杠杆臂和平衡施力联动元件相联接。
[0057] 针对人类的腿部骨骼肌绝大部分生长在腿部骨骼的单侧而非对称生长，膝关节和髋关节均只能单向弯折而不能双向弯折的特点，通过所述膝部弹性储能组件、髋部弹性储能组件，在游泳或潜水的双向同步摆腿施力过程中，所述各关节处的弹性储能组件，均完成一个周期的储存、释放能量的过程，从而将施力不对等的单向摆腿动作转化成施力较为平衡对等的双向同步摆腿动作，摆腿幅度更加平衡对称，摆腿姿势更加协调，有效提高有用功的比重，降低摆腿动作的内耗，从而大大提高游泳或潜水的前进效率和游速，并有效降低长时间游泳和或潜水时产生的疲劳感。
[0058] 所述膝部弹性元件、髋部弹性元件包括但不限于弹簧、气弹簧、橡皮筋，其各自的弹性系数k为常量或随其变形量变化而变化；所述弹簧的具体类型包括但不限于拉伸弹簧、压缩弹簧、扭簧、板簧、碟簧、簧片。
[0059] 所述膝部弹性元件、髋部弹性元件也可以为功能相似的前侧面与后侧面不等弹力泳衣，即泳衣用具有弹力的橡胶、塑料、硅胶或弹力布制成，且泳衣的膝关节、髋关节处的前侧面与后侧面的弹力不相等，一侧的弹力较大，与其相对的另一侧的弹力较小；所述前侧面与后侧面不等弹力泳衣等效于跨接并绑定于所在关节前、后两侧且自身具有弹性的杆体，所述自身具有弹性的杆体当所在关节弯折时储存弹性势能，当所在关节回位时释放弹性势能，帮助所在关节回位。
[0060] 当游泳者采用俯卧或仰卧的游泳姿势游泳时，所述膝部弹性元件、髋部弹性元件、前侧面与后侧面不等弹力泳衣、跨接并绑定于所在关节两侧且自身具有弹性的杆体，还应叠加上重力的作用，即当膝部弹性元件、髋部弹性元件、前侧面与后侧面不等弹力泳衣、跨接并绑定于所在关节前、后两侧且自身具有弹性的杆体，向上弯折时储存重力势能，向下回位时释放重力势能，帮助所在关节回位。
[0061] 考虑到重力作用的存在，当游泳者由俯卧切换为仰卧的游泳姿势或由仰卧切换为俯卧的游泳姿势时，可通过调节膝部弹性元件、髋部弹性元件各自附加的平衡施力弹力调节结构再进一步调整所述膝髋部各弹性元件的弹力大小，以与游泳者的肌肉力量大小和巡游距离长短相适应。
[0062] 所述尾鳍固定杆通过尾鳍固定杆捆绑结构与游泳者的小腿相固定或绑定，尾鳍固定杆捆绑结构的具体结构为，在所述尾鳍固定杆上设有至少一对用于捆绑、固定左右两侧小腿且生根于尾鳍固定杆的小腿宽皮带或小腿宽绑带，所述小腿宽皮带的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于小腿宽皮带两端头且相互匹配的小腿楔形块和小腿楔形槽，所述小腿楔形块前小后大，小腿楔形槽前大后小，所述小腿楔形块和小腿楔形槽二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述小腿楔形块或小腿楔形槽为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置，所述大腿杆体通过大腿捆绑结构与游泳者的至少一条大腿相固定或绑定，大腿捆绑结构的具体结构为，在所述大腿杆体上设有至少一对用于捆绑、固定左右两侧大腿且生根于大腿杆体的大腿宽皮带或大腿宽绑带，所述大腿宽皮带的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于大腿宽皮带两端头且相互匹配的大腿楔形块和大腿楔形槽，所述大腿楔形块前小后大，大腿楔形槽前大后小，所述大腿楔形块和大腿楔形槽二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述大腿楔形块或大腿楔形槽为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置，所述躯干杆体通过躯干捆绑结构与游泳者躯干相固定或绑定，躯干捆绑结构的具体结构为，在所述躯干杆体上设有至少一个用于捆绑、固定躯干且生根于躯干杆体的躯干宽皮带或躯干宽绑带，所述躯干宽皮带的皮带扣或皮带锁扣为磁性搭扣结构，所述磁性搭扣结构为一对分置于躯干宽皮带两端头且相互匹配的躯干楔形块和躯干楔形槽，所述躯干楔形块前小后大，躯干楔形槽前大后小，所述躯干楔形块和躯干楔形槽二者之一为强磁体或电磁铁，另一者为导磁体，也可为强磁体或电磁铁，当所述躯干楔形块或躯干楔形槽为电磁铁时，所述用于游泳的可转向变速巡游装备设有相应的供电电源和电控装置。
[0063] 当上述各捆绑结构的宽皮带两端头的楔形块放入楔形槽时，楔形块与楔形槽在磁力或电磁力的作用下，相互吸引且相互导引、定位，自动将宽皮带收紧。
[0064] 所述躯干杆体、髋部铰接结构、髋部弹性储能组件、躯干捆绑结构、髋部捆绑结构即分别参照与之相对应的大腿杆体、膝部铰接结构、膝部部弹性储能组件、大腿捆绑结构、膝部捆绑结构的结构形式并依照游泳者的躯干部、髋关节的具体形状和尺寸做出相应的调整而获得。
[0065] 所述用于游泳的可转向变速巡游装备外部包裹连体泳衣，所述连体泳衣上至游泳者脖颈，下至尾鳍固定杆，将所述平衡施力装置及游泳者的双腿和双脚整体包裹住，所述连体泳衣在包裹游泳者的躯干、平衡施力装置、游泳者的双腿和双脚的中、下段为趋近于流线形的单筒形结构，以减小游动阻力，上段包裹两手臂部分为分置于躯干两侧的两个较小的筒形结构，所述连体泳衣自游泳者脖颈至尾鳍固定杆布置有纵向贯穿的至少一个防水拉链，以便于穿着和脱下，所述连体泳衣上设置有至少一个用于连接抽气泵或抽气筒的气嘴或气门嘴，用于在穿着好连体泳衣并拉上防水拉链后将连体泳衣内多余的空气抽出，所述连体泳衣末端与尾鳍固定杆相接触的部分为内嵌弹性O形圈的环形结构，相应的所述尾鳍固定杆上开设有容纳所述环形结构的O形环槽，连体泳衣末端的环形结构嵌入尾鳍固定杆上的O形环槽，可起到密封、防水的作用，所述连体泳衣外表面为防水且微观上可吸附或容纳涂抹的凡士林的多孔隙结构，连体泳衣外表面充分涂抹凡士林后可有效减小游动时的行进阻力，所述连体泳衣的外表面的至少一处贴有反光贴或涂有反光材料，以提高游泳者夜晚巡游的被动安全性。
[0066] 带有所述平衡施力联动元件的平衡施力装置通过尾鳍固定杆还可以与仿生尾鳍或普通脚蹼相联接，即用仿生尾鳍或普通脚蹼替换所述仿生可变尾鳍装置，普通脚蹼包括双脚单蹼、双脚双蹼。
[0067] 所述鳍展宽度是指左尾鳍加上右尾鳍的横向展开宽度，类同于鸟类的翼展宽度；所述鳍展面积是指左尾鳍加上右尾鳍的展开面积，类同于鸟类的翼展面积。
[0068] 本发明的优点在于：
[0069] 1、本发明的左、右两侧的脚部固定结构通过各自独立的可变尾鳍联动元件分别与左、右尾鳍相联接，游泳者通过转动脚踝，脚部固定结构带动相应的尾鳍转动，游泳者通过同步转动双脚的脚踝可实现左尾鳍和右尾鳍的同步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的变速功能，游泳者通过异步转动双脚的脚踝可实现左尾鳍和右尾鳍的异步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的转向功能。
[0070] 2、本发明的左尾鳍、较小的左侧尾鳍、更小的小左尾鳍通过彼此之间的尾鳍铰接结构相互串联成两级以上的多级串联结构，右尾鳍、较小的右侧尾鳍、更小的小右尾鳍通过彼此之间的尾鳍铰接结构也相互串联成两级以上的多级串联结构，左侧的脚部固定结构、右侧的脚部固定结构分别通过各自独立的至少一个可变尾鳍联动元件穿过同侧的或异侧的各中间左尾鳍、各中间右尾鳍后与位于末端的最小的左尾鳍、右尾鳍相联接，游泳者通过同步转动双脚的脚踝可实现左侧的各尾鳍和右侧的各尾鳍的同步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的变速功能，游泳者通过异步转动双脚的脚踝可实现左侧的各尾鳍和右侧的各尾鳍的异步相对转动，即游泳者可实现在摆动尾鳍过程中的转向功能。
[0071] 3、本发明的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。
[0072] 4、本发明的脚部固定结构可将行走游泳两用鞋直接固定在脚部固定板上或者用雪橇卡鞋器将普通鞋直接卡在联接板上，穿戴简洁、方便、舒适。
[0073] 5、本发明的尾鳍固定杆与左尾鳍、右尾鳍之间，或者左尾鳍与右尾鳍之间，可附加调节尾鳍回位弹性元件弹力大小的可变尾鳍弹力调节结构，以便于游泳者根据自己的肌肉力量大小和巡游距离长短调整尾鳍回位弹性元件的弹力大小。
[0074] 6、本发明的左尾鳍和右尾鳍二者之中至少有一者可采用其内部为刚性骨架，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或由左尾鳍、右尾鳍的外侧向左尾鳍、右尾鳍的内侧即尾鳍固定杆的纵轴线的方向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，从而最大限度地提升摆腿的推进效率；所述左尾鳍和右尾鳍二者之中至少有一者其外部包裹弹性薄套或弹性薄膜，以减小左尾鳍、右尾鳍、尾鳍固定杆的表面不平度，从而减小游动过程中的阻力。
[0075] 7、本发明的仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状包括但不限于仿海豚尾鳍、仿鲸鱼尾鳍、仿鲨鱼尾鳍、仿金枪鱼尾鳍、仿旗鱼尾鳍，所述左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状类型包括但不限于新月型、深叉型、三角型、半圆型，新月型即月芽形；左尾鳍、右尾鳍相对转动使得仿生可变尾鳍装置鳍展宽度或鳍展面积发生变化时，所述左尾鳍、右尾鳍组合而成的形状类型可同时发生变化，即在月芽形、深叉型、三角型、半圆型等形状类型之间彼此相互转化，以适应游泳者对于不同巡游距离、不同游速的工况需求，且无论在何种工况下，所述用于游泳的可转向变速巡游装备均能获得较高的推进效率。
[0076] 8、本发明的平衡施力装置针对人类为适应陆地行走或奔跑而进化出的天然运动结构无法适应水中游动的主要运动结构缺陷，即当人类模仿海豚、鲸类摆动双腿游动时，不能做到真正意义上的双向对称摆腿，通过该平衡施力装置，结合人体运动结构特点，科学合理地运用人体工学，双向对称摆腿，对等平衡施力，最大限度地发挥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。
[0077] 9、本发明的用于游泳的可转向变速巡游装备，游泳者可以根据游速、摆腿频率、摆腿幅度通过转动脚踝，即伸直脚背或勾脚，带动仿生可变尾鳍联动元件随时调节左尾鳍与右尾鳍之间的夹角或带动平衡施力联动元件改变膝部弹性元件的弹力大小，调节左尾鳍与右尾鳍之间的夹角即是调节鳍展宽度或鳍展面积，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；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。
[0078] 10、本发明的智能操控电路板装有智能控制芯片，根据仿生可变尾鳍传感器、平衡施力传感器测得的游泳者游泳状态的实时参数信号，通过预先设定的程序计算出相对应的输出值，所述智能操控电路板根据输出值借助操控动力源驱动平衡施力操控部件动作，从而通过左尾鳍、右尾鳍各自的仿生可变尾鳍联动元件同时操控左尾鳍、右尾鳍相对于尾鳍固定杆围绕各自的尾鳍铰接结构作同步相对转动或异步相对转动至设定的角度，并通过膝部弹性元件、髋部弹性元件各自的平衡施力联动元件同时操控膝部弹性元件、髋部弹性元件将膝部弹性元件、髋部弹性元件的预设弹性形变作对应的改变，所述膝部弹性元件、髋部弹性元件的预设弹性形变即初始弹性形变，进而实现根据游泳者游泳状态的实时参数智能调控左尾鳍加上右尾鳍的鳍展面积或鳍展宽度或实现转向的功能，并同时智能调节膝部弹性元件、髋部弹性元件弹力大小。
[0079] 11、本发明的仿生可变尾鳍智能操控部件、平衡施力智能操控部件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均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，可实现仿生可变尾鳍装置、平衡施力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。
[0080] 12、考虑到重力作用的存在，当游泳者由俯卧切换为仰卧的游泳姿势或由仰卧切换为俯卧的游泳姿势时，可通过调节膝部弹性元件、髋部弹性元件各自附加的平衡施力弹力调节结构再进一步调整所述膝髋部各弹性元件的弹力大小，以与游泳者的肌肉力量大小和巡游距离长短相适应。
[0081] 13、本发明的各捆绑结构的宽皮带两端头的楔形块放入楔形槽时，楔形块与楔形槽在磁力或电磁力的作用下，相互吸引且相互导引、定位，自动将宽皮带收紧。
[0082] 14、本发明的用于游泳的可转向变速巡游装备外部可包裹连体泳衣，以减小游动阻力，所述连体泳衣自游泳者脖颈至尾鳍固定杆布置有纵向贯穿的至少一个防水拉链，以便于穿着和脱下，所述连体泳衣上设置有至少一个用于连接抽气泵或抽气筒的气嘴或气门嘴，用于在穿着好连体泳衣并拉上防水拉链后将连体泳衣内多余的空气抽出，所述连体泳衣末端的环形结构嵌入尾鳍固定杆上的O形环槽，可起到密封、防水的作用，所述连体泳衣外表面为防水且微观上可吸附或容纳涂抹的凡士林的多孔隙结构，连体泳衣外表面充分涂抹凡士林后可有效减小游动时的行进阻力，所述连体泳衣的外表面的至少一处贴有反光贴或涂有反光材料，以提高游泳者夜晚巡游的被动安全性。
[0083] 15、本发明的带有所述平衡施力联动元件的平衡施力装置通过尾鳍固定杆还可以与仿生尾鳍或普通脚蹼相联接，即用仿生尾鳍或普通脚蹼替换所述仿生可变尾鳍装置，普通脚蹼包括双脚单蹼、双脚双蹼。
[0084] 16、本发明的用于游泳的可转向变速巡游装备通常情况下可沿人体的纵轴线布置于双腿之间，所述可转向变速巡游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。
[0086] 图1为本发明的尾鳍固定杆及仿生可变尾鳍装置的左尾鳍、右尾鳍、尾鳍铰接结构、可变尾鳍弹力调节结构、仿生可变尾鳍联动元件等的组合结构且左尾鳍、右尾鳍呈展开状态的结构示意图。
[0087] 图2为本发明的尾鳍固定杆及仿生可变尾鳍装置的脚部固定结构、踝部铰接结构、仿生可变尾鳍联动元件等的组合结构示意图。
[0088] 图3为本发明的仿生可变尾鳍智能操控部件的组成结构简图。
[0089] 图4为本发明的包括尾鳍固定杆及仿生可变尾鳍装置且左尾鳍、右尾鳍呈展开状态的可转向变速巡游装备结构示意图。
[0090] 图5为本发明的尾鳍固定杆的空间形状做成一字形的结构示意图。
[0091] 图6为本发明的尾鳍固定杆的空间形状做成L形的结构示意图。
[0092] 图7为本发明的尾鳍固定杆的空间形状做成之字形的结构示意图。
[0093] 图8为本发明的沿尾鳍固定杆纵轴立面剖切后所显示的尾鳍固定杆及平衡施力装置的大腿杆体、膝部铰接结构、膝部弹性储能组件、平衡施力联动元件等组合的剖面结构示意图。
[0094] 图9为本发明的平衡施力装置的膝部弹性元件附加平衡施力弹力调节结构的结构示意图。
[0095] 图10为本发明的平衡施力智能操控部件的组成结构简图。
[0096] 图11为本发明的包括尾鳍固定杆及仿生可变尾鳍装置、平衡施力装置且左尾鳍、右尾鳍呈展开状态的可转向变速巡游装备结构示意图。
[0097] 图中：1、尾鳍固定杆；2、左尾鳍；3、右尾鳍；4、尾鳍铰接结构；401、尾鳍铰接螺栓轴；402、尾鳍铰接轴端螺母；5、踝部铰接结构；501、踝部铰接轴；502、踝部铰接轴端螺母；6、脚部固定结构；7、可变尾鳍弹力调节结构；701、尾鳍回位弹性元件；702、可变尾鳍调力螺杆；703、可变尾鳍自由旋转接头；704、可变尾鳍调力锁紧螺母；8、尾鳍固定杆捆绑结构；801、尾鳍固定杆捆绑本体；802、小腿宽皮带；803、小腿楔形块；804、小腿楔形槽；9、仿生可变尾鳍联动元件；10、平衡施力联动元件；11、大腿杆体；12、膝部铰接结构； 1201、膝部铰接轴；1202、膝部铰接轴端螺母；13、膝部弹性储能组件；1301、膝部弹性元件；1302、膝部导向轮；1303、膝部连接绳索；1304、膝部固定桩；1305、杠杆臂；1306、杠杆臂铰接轴；1307、杠杆臂铰接轴端螺母；14、平衡施力弹力调节结构；1401、平衡施力调力螺杆；1402、平衡施力自由旋转接头；1403、平衡施力调力锁紧螺母；1404、固定桩锁紧螺母；15、大腿杆体捆绑结构；
1501、大腿杆体捆绑本体；1502、大腿宽皮带；1503、大腿楔形块；1504、大腿楔形槽。
1501、大腿杆体捆绑本体；1502、大腿宽皮带；1503、大腿楔形块；1504、大腿楔形槽。
[0098] 其中属于仿生可变尾鳍装置的有：2、左尾鳍；3、右尾鳍；4、尾鳍铰接结构；401、尾鳍铰接螺栓轴；402、尾鳍铰接轴端螺母；5、踝部铰接结构；501、踝部铰接轴；502、踝部铰接轴端螺母；6、脚部固定结构；7、可变尾鳍弹力调节结构；701、尾鳍回位弹性元件；702、可变尾鳍调力螺杆；703、可变尾鳍自由旋转接头；704、可变尾鳍调力锁紧螺母；8、尾鳍固定杆捆绑结构；801、尾鳍固定杆捆绑本体；802、小腿宽皮带；803、小腿楔形块；804、小腿楔形槽；9、仿生可变尾鳍联动元件。
[0099] 其中属于平衡施力装置的有：10、平衡施力联动元件；11、大腿杆体；12、膝部铰接结构；1201、膝部铰接轴；1202、膝部铰接轴端螺母；13、膝部弹性储能组件；1301、膝部弹性元件；1302、膝部导向轮；1303、膝部连接绳索；1304、膝部固定桩；1305、杠杆臂；1306、杠杆臂铰接轴；1307、杠杆臂铰接轴端螺母；14、平衡施力弹力调节结构；1401、平衡施力调力螺杆；1402、平衡施力自由旋转接头；1403、平衡施力调力锁紧螺母；1404、固定桩锁紧螺母；15、大腿杆体捆绑结构；1501、大腿杆体捆绑本体；1502、大腿宽皮带；1503、大腿楔形块；
1504、大腿楔形槽。
1504、大腿楔形槽。
[0100] 尾鳍固定杆一端与仿生可变尾鳍装置相联接，另一端与平衡施力装置，将仿生可变尾鳍装置与平衡施力装置联接为一体式结构。
具体实施方式
[0101] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
[0102] 如图1所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备的尾鳍固定杆1及仿生可变尾鳍装置的左尾鳍2、右尾鳍3、尾鳍铰接结构4、可变尾鳍弹力调节结构7、仿生可变尾鳍联动元件9。
[0103] 其中，尾鳍铰接结构4包括尾鳍铰接螺栓轴401、尾鳍铰接轴端螺母402；可变尾鳍弹力调节结构7包括尾鳍回位弹性元件701、可变尾鳍调力螺杆702、可变尾鳍自由旋转接头703、可变尾鳍调力锁紧螺母704。
[0104] 所述可变尾鳍弹力调节结构7的作用是满足游泳者根据自己的肌肉力量大小和巡游距离长短调整尾鳍回位弹性元件701的弹力大小的需要，所述可变尾鳍自由旋转接头703可在可变尾鳍调力螺杆702相应的孔内自由旋转，以方便调节尾鳍回位弹性元件701弹力的大小，调定后将可变尾鳍调力锁紧螺母704锁紧。
[0105] 如图2所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备的尾鳍固定杆1及仿生可变尾鳍装置的脚部固定结构6、踝部铰接结构5、仿生可变尾鳍联动元件9。
[0106] 其中，踝部铰接结构5包括踝部铰接轴501、踝部铰接轴端螺母502。
[0107] 如图3所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备的仿生可变尾鳍智能操控部件。
[0108] 如图4所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，主要包括尾鳍固定杆1及仿生可变尾鳍装置。
[0109] 其中，仿生可变尾鳍装置包括左尾鳍2、右尾鳍3、尾鳍铰接结构4、踝部铰接结构5、脚部固定结构6、可变尾鳍弹力调节结构7、尾鳍固定杆捆绑结构8、仿生可变尾鳍联动元件 9。
[0110] 尾鳍固定杆捆绑结构8包括尾鳍固定杆捆绑本体801、小腿宽皮带802、小腿楔形块803、小腿楔形槽804。
[0111] 如图5、图6、图7所示，本发明的尾鳍固定杆1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，以最大限度地与游泳者游泳或潜水时的游动体态特征相一致，从而获得最大的推进效率。
[0112] 如图8所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备的尾鳍固定杆1及平衡施力装置的大腿杆体11、膝部铰接结构12、膝部弹性储能组件13、平衡施力联动元件10。
[0113] 其中，膝部铰接结构12包括膝部铰接轴1201、膝部铰接轴端螺母1202；膝部弹性储能组件13包括膝部弹性元件1301、膝部导向轮1302、膝部连接绳索1303、膝部固定桩1304、杠杆臂1305、杠杆臂铰接轴1306、杠杆臂铰接轴端螺母1307。
[0114] 如图9所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备的平衡施力装置的膝部弹性元件1301附加的平衡施力弹力调节结构14。
[0115] 其中，平衡施力弹力调节结构14包括平衡施力调力螺杆1401、平衡施力自由旋转接头 1402、平衡施力调力锁紧螺母1403、固定桩锁紧螺母1404。
[0116] 所述膝部弹性储能组件13、髋部弹性储能组件中各自的弹性元件与固定桩之间均可附加一套平衡施力弹力调节结构14，用以调节各弹性元件的初始弹力值，即各弹性储能组件所在关节的弯折量为0时的弹力值，例如，当各弹性元件采用拉伸弹簧时，在各弹性储能组件的固定桩上沿拉伸弹簧的轴线方向加工出螺纹孔，将平衡施力调力螺杆1401的一端拧入螺纹孔中，另一端通过平衡施力自由旋转接头1402与拉伸弹簧相连，平衡施力调力螺杆1401旋入固定桩的旋入量越大，挂接拉伸弹簧后的初始弹力值越大，反之则越小，调定好初始弹力值之后，将平衡施力调力螺杆1401的平衡施力调力锁紧螺母1403锁紧，最后将固定桩锁紧螺母1404锁紧；平衡施力自由旋转接头1402可以在平衡施力调力螺杆1401相应的孔内自由旋转，以方便调节各关节处的弹性元件的弹力大小。
[0117] 如图10所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备的平衡施力智能操控部件。
[0118] 如图11所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，主要包括尾鳍固定杆1、仿生可变尾鳍装置、平衡施力装置。
[0119] 其中，仿生可变尾鳍装置包括左尾鳍2、右尾鳍3、尾鳍铰接结构4、踝部铰接结构5、脚部固定结构6、可变尾鳍弹力调节结构7、尾鳍固定杆捆绑结构8、仿生可变尾鳍联动元件 9。
[0120] 其中，平衡施力装置包括大腿杆体11、膝部铰接结构12、膝部弹性储能组件13、平衡施力弹力调节结构14、大腿杆体捆绑结构15、平衡施力联动元件10。
[0121] 平衡施力联动元件10一端与脚部固定结构6相联接，另一端通过杠杆臂1305与膝部弹性元件1301相联接。
[0122] 大腿杆体捆绑结构15包括大腿杆体捆绑本体1501、大腿宽皮带1502、大腿楔形块1503、大腿楔形槽1504。
[0123] 本发明的具体实施例如下：
[0124] 实施例一：如图4所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，主要包括尾鳍固定杆1及仿生可变尾鳍装置。
[0125] 左尾鳍2、右尾鳍3相互平行且具有光滑、圆润的低流阻曲面。
[0126] 2个各自独立的仿生可变尾鳍联动元件9一端分别与左、右脚部固定结构6相联接，另一端分别与左尾鳍2、右尾鳍3相联接。
[0127] 游泳者在游泳过程中，通过转动脚踝，即勾脚或伸直脚背，脚部固定结构6通过带动可变尾鳍联动元件9作伸、缩动作，从而带动左尾鳍2、右尾鳍3相对转动，进而实现游泳者在游泳过程中，根据游速或者摆动仿生可变尾鳍装置的频率、幅度自行调整仿生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慢游，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；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。
[0128] 所述仿生可变尾鳍联动元件9通常情况下均为即可承受拉力也可承受压力的刚性杆；当所述仿生可变尾鳍装置设有尾鳍回位弹性701元件时，所述仿生可变尾鳍联动元件9也可以为只可承受拉力的柔性绳索。
[0129] 实施例二：如图11所示，本发明的一种用于游泳的可转向变速巡游装备，主要包括尾鳍固定杆1、仿生可变尾鳍装置、平衡施力装置。
[0130] 2个各自独立的仿生可变尾鳍联动元件9一端分别与左、右脚部固定结构6相联接，另一端分别与左尾鳍2、右尾鳍3相联接。
[0131] 2个各自独立的平衡施力联动元件10一端分别与左、右脚部固定结构6相联接，另一端通过膝部弹性储能组件13、髋部弹性储能组件各自的杠杆臂分别与膝部弹性元件1301、髋部弹性元件相联接。
[0132] 游泳者在游泳过程中，通过转动脚踝，即勾脚或伸直脚背，脚部固定结构6通过带动可变尾鳍联动元件9、平衡施力联动元件10作伸、缩动作，从而带动左尾鳍2、右尾鳍3相对转动并通过所述各杠杆臂调节膝部弹性元件1301、髋部弹性元件的弹力大小，进而实现游泳者在游泳过程中，根据游速或者摆动仿生可变尾鳍装置的频率、幅度自行调整仿生可变尾鳍装置的鳍展宽度或鳍展面积以及膝部弹性元件1301、髋部弹性元件的弹力大小，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慢游，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；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。
[0133] 所述仿生可变尾鳍联动元件9、平衡施力联动元件10通常情况下均为即可承受拉力也可承受压力的刚性杆；当所述仿生可变尾鳍装置设有尾鳍回位弹性元件701时，同时，有膝部弹性元件1301的存在，所述仿生可变尾鳍联动元件9、平衡施力联动元件10也可以为只可承受拉力的柔性绳索。
[0134] 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，将所述尾鳍固定杆捆绑结构8、大腿杆体捆绑结构15、躯干杆体捆绑结构分别做成整体包裹游泳者小腿、大腿、躯干的外骨骼整体包裹结构形式，即2个分别包裹游泳者小腿的小腿外骨骼包裹体，2个分别包裹游泳者大腿的大腿外骨骼包裹体，1个包裹游泳者躯干的躯干外骨骼包裹体，各外骨骼包裹体上均装有2个以上的关节轴承座，与所述各关节轴承座对应且数量相等的关节轴承球头分别装在与小腿外骨骼包裹体、大腿外骨骼包裹体、躯干外骨骼包裹体相对应的尾鳍固定杆1、大腿杆体11、躯干杆体之上，各关节轴承球头插入对应的关节轴承座之后，关节轴承座之上设有的弹性销或弹性锁销将限制所述关节轴承球头的松脱，需要拔出关节轴承球头时只需按动弹性销或弹性锁销将关节轴承球头的限位解除，以方便游泳者方便、快速地穿上或脱下所述用于游泳的可转向变速巡游装备；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。
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