一種仿生游泳輔助裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種仿生游泳輔助裝置，包括殼體，在殼體兩側(cè)中間位置設(shè)置有連接帶，在殼體內(nèi)部前端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)手臂輔助大帶輪，在殼體內(nèi)部后端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)腿部輔助大帶輪，手臂輔助大帶輪上分別鉸接有一個(gè)手臂輔助架，腿部輔助大帶輪上分別鉸接有一個(gè)腿部輔助架；手臂輔助架包括大臂輔助架、小臂輔助架和手套，腿部輔助架包括大腿輔助架、小腿輔助架和腳套，手臂輔助電動(dòng)機(jī)控制手臂輔助架，腿部輔助電動(dòng)機(jī)控制腿部輔助架，單片機(jī)控制手臂輔助電動(dòng)機(jī)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型可以輔助初始游泳者嘗試正確的各種游泳姿勢(shì)，使初始游泳者快速學(xué)會(huì)游泳。
【專利說(shuō)明】一種仿生游泳輔助裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于生活用品領(lǐng)域，涉及一種游泳輔助器具，具體涉及一種仿生游泳 輔助裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 炎熱夏季人們喜歡去涼爽的地方游玩，尤其是在水中游泳，游泳是一種耗能量大 的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易產(chǎn)生疲勞。初學(xué)者只能依靠游泳圈或漂流板等游泳工具在水中， 學(xué)會(huì)游泳的時(shí)間比較長(zhǎng)，不能體會(huì)到在水中暢游的樂(lè)趣，無(wú)法體會(huì)到游泳的各種姿勢(shì)以及 自己姿勢(shì)的正確性。目前設(shè)計(jì)的一些游泳輔助裝置，大部分是靠漂流和裝置的自行運(yùn)動(dòng)輔 助游泳者游泳，游泳者只是被動(dòng)的漂浮在水中，不能體會(huì)到游泳的各種姿勢(shì)，而且在一定時(shí) 間內(nèi)不能學(xué)會(huì)游泳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種仿生游泳輔 助裝置，該裝置能夠輔助游泳者體會(huì)各種正確的游泳姿勢(shì)，又可輔助疲憊游泳者前行和漂 浮在水面上。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種仿生游泳輔助裝置，包括殼體，在殼體兩側(cè)中間位置設(shè)置有連接帶，用于將殼 體固定在游泳者身體上，在殼體內(nèi)部設(shè)置有蓄電池，所述的蓄電池上連接有控制開(kāi)關(guān)，蓄電 池為仿生游泳輔助裝置供電；
[0006] 在殼體內(nèi)部前端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)手臂輔助大帶輪，在殼體內(nèi)部后端兩側(cè) 分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)腿部輔助大帶輪，手臂輔助大帶輪上分別鉸接有一個(gè)手臂輔助架，腿 部輔助大帶輪上分別鉸接有一個(gè)腿部輔助架；
[0007] 所述的手臂輔助架包括大臂輔助架、小臂輔助架和手套，大臂輔助架的一端偏心 式鉸接在手臂輔助大帶輪上，大臂輔助架的另一端與小臂輔助架的一端鉸接，小臂輔助架 的另一端上設(shè)置有手套，手套用于放置游泳者的手使得游泳者的手臂貼合在手臂輔助架 上；
[0008] 所述的腿部輔助架包括大腿輔助架、小腿輔助架和腳套，大腿輔助架的一端偏心 式鉸接在腿部輔助大帶輪上，大腿輔助架的另一端與小腿輔助架的一端鉸接，小腿輔助架 的另一端上設(shè)置有腳套，腳套用于放置游泳者的腳使得游泳者的腿部貼合在腿部輔助架 上；
[0009] 所述的殼體內(nèi)還安裝有手臂輔助電動(dòng)機(jī)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)，手臂輔助電動(dòng)機(jī)的輸 出軸與減速箱的輸入軸相連，所述的減速箱的輸出軸為兩個(gè)，兩個(gè)輸出軸的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)動(dòng) 方向相反，減速箱的兩個(gè)輸出軸上各自安裝有一個(gè)手臂輔助小帶輪，手臂輔助小帶輪與手 臂輔助大帶輪之間通過(guò)傳動(dòng)帶傳動(dòng)使得手臂輔助電動(dòng)機(jī)控制手臂輔助架運(yùn)動(dòng)；
[0010] 腿部輔助電動(dòng)機(jī)的輸出軸與減速箱的輸入軸相連，所述的減速箱的輸出軸為兩 個(gè)，兩個(gè)輸出軸的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，減速箱的兩個(gè)輸出軸上各自安裝有一個(gè)腿部輔 助小帶輪，腿部輔助小帶輪與腿部輔助大帶輪之間通過(guò)傳動(dòng)帶傳動(dòng)使得腿部輔助電動(dòng)機(jī)控 制腿部輔助架運(yùn)動(dòng)；
[0011] 所述的手臂輔助電動(dòng)機(jī)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)分別與安裝在殼體內(nèi)部的單片機(jī)相連， 單片機(jī)用于控制手臂輔助電動(dòng)機(jī)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012] 本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征：
[0013] 所述的小臂輔助架的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)；所述的小腿輔 助架9的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)。
[0014] 所述的小臂輔助架上設(shè)置有用于輔助固定游泳者小臂的連接帶；所述的小腿輔助 架上設(shè)置有用于輔助固定游泳者小腿的連接帶。
[0015] 所述的殼體外表面設(shè)置為與人體胸部和腹部相貼合的形狀；所述的手臂輔助架設(shè) 置為與手臂貼合的形狀；所述的腿部輔助架設(shè)置為與腿部貼合的形狀。
[0016] 所述的蓄電池采用帶有電量報(bào)警器的電池。
[0017] 所述的手臂輔助電動(dòng)機(jī)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)均采用步進(jìn)電機(jī)。
[0018] 所述的單片機(jī)采用STC80C51型單片機(jī)。
[0019] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)效果：
[0020] 本實(shí)用新型可以輔助初始游泳者嘗試正確的各種游泳姿勢(shì)，使初始游泳者快速學(xué) 會(huì)游泳，可輔助疲憊游泳者前行和漂浮在水面上；帶有自動(dòng)報(bào)警裝置，安全可靠；帶有調(diào)節(jié) 螺栓，便于調(diào)整，適合不同身高的游泳者；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，成本低，適用于大眾使用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2是本實(shí)用新型的控制部分連接關(guān)系示意圖。
[0023] 圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為：1-殼體，2-連接帶，3-手臂輔助架，4-腿部輔助架，5-大 臂輔助架，6-小臂輔助架，7-手套，8-大腿輔助架，9-小腿輔助架，10-腳套，11-調(diào)節(jié)螺栓， 12-蓄電池，13-控制開(kāi)關(guān)，14-手臂輔助大帶輪，15-腿部輔助大帶輪，16-手臂輔助電動(dòng)機(jī)， 17-腿部輔助電動(dòng)機(jī)，18-減速器，19-手臂輔助小帶輪，20-腿部輔助小帶輪，21-傳動(dòng)帶， 22-單片機(jī)。
[0024] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具 體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0026] 遵從上述技術(shù)方案，如圖1和圖2所示，本實(shí)施例給出一種仿生游泳輔助裝置，包 括殼體1，在殼體1兩側(cè)中間位置設(shè)置有連接帶2,用于將殼體1固定在游泳者身體上，在殼 體1內(nèi)部設(shè)置有蓄電池12,所述的蓄電池12上連接有控制開(kāi)關(guān)13,蓄電池12為仿生游泳 輔助裝置供電；
[0027] 在殼體1內(nèi)部前端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)手臂輔助大帶輪14,在殼體1內(nèi)部后 端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)腿部輔助大帶輪15,手臂輔助大帶輪14上分別鉸接有一個(gè)手 臂輔助架3,腿部輔助大帶輪15上分別鉸接有一個(gè)腿部輔助架4 ;
[0028] 所述的手臂輔助架3包括大臂輔助架5、小臂輔助架6和手套7,大臂輔助架5的 一端偏心式鉸接在手臂輔助大帶輪14上，大臂輔助架5的另一端與小臂輔助架6的一端鉸 接，小臂輔助架6的另一端上設(shè)置有手套7,手套7用于放置游泳者的手使得游泳者的手臂 貼合在手臂輔助架3上；
[0029] 所述的腿部輔助架4包括大腿輔助架8、小腿輔助架9和腳套10,大腿輔助架8的 一端偏心式鉸接在腿部輔助大帶輪15上，大腿輔助架8的另一端與小腿輔助架9的一端鉸 接，小腿輔助架9的另一端上設(shè)置有腳套10,腳套10用于放置游泳者的腳使得游泳者的腿 部貼合在腿部輔助架4上；
[0030] 所述的殼體1內(nèi)還安裝有手臂輔助電動(dòng)機(jī)16和腿部輔助電動(dòng)機(jī)17,手臂輔助電動(dòng) 機(jī)16的輸出軸與減速箱18的輸入軸相連，所述的減速箱18的輸出軸為兩個(gè)，兩個(gè)輸出軸 的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，減速箱18的兩個(gè)輸出軸上各自安裝有一個(gè)手臂輔助小帶輪19， 手臂輔助小帶輪19與手臂輔助大帶輪14之間通過(guò)傳動(dòng)帶21傳動(dòng)使得手臂輔助電動(dòng)機(jī)16 控制手臂輔助架3運(yùn)動(dòng)；
[0031] 腿部輔助電動(dòng)機(jī)17的輸出軸與減速箱18的輸入軸相連，所述的減速箱18的輸出 軸為兩個(gè)，兩個(gè)輸出軸的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，減速箱18的兩個(gè)輸出軸上各自安裝有一 個(gè)腿部輔助小帶輪20,腿部輔助小帶輪20與腿部輔助大帶輪15之間通過(guò)傳動(dòng)帶21傳動(dòng)使 得腿部輔助電動(dòng)機(jī)17控制腿部輔助架4運(yùn)動(dòng)；
[0032] 所述的手臂輔助電動(dòng)機(jī)16和腿部輔助電動(dòng)機(jī)17分別與安裝在殼體1內(nèi)部的單片 機(jī)22相連，單片機(jī)22用于控制手臂輔助電動(dòng)機(jī)16和腿部輔助電動(dòng)機(jī)17的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0033] 小臂輔助架6的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓11使小臂在合適的位置；小腿輔助架 9的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓11使小腿在合適的位置，從而適用于不同身高的游泳者。
[0034] 小臂輔助架6上設(shè)置有用于輔助固定游泳者小臂的連接帶2 ;小腿輔助架9上設(shè) 置有用于輔助固定游泳者小腿的連接帶2。連接帶用于固定人的身體，使人在游泳時(shí)達(dá)到安 全的效果。
[0035] 殼體1外表面設(shè)置為與人體胸部和腹部相貼合的形狀；手臂輔助架3設(shè)置為與手 臂貼合的形狀，腿部輔助架4設(shè)置為與腿部貼合的形狀。使游泳者在游泳時(shí)更加舒服，有親 和力。
[0036] 蓄電池12采用帶有電量報(bào)警器的電池，該報(bào)警器主要用于當(dāng)電量處于最低限度 時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒游泳者立刻采取措施到達(dá)安全位置。
[0037] 手臂輔助電動(dòng)機(jī)16和腿部輔助電動(dòng)機(jī)17均采用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)把電脈沖 信號(hào)變換成角位移以控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到精確位置，控制四個(gè)帶輪運(yùn)轉(zhuǎn)停止在精 確位置。
[0038] 單片機(jī)22采用STC80C51型單片機(jī)。單片機(jī)是在一片集成電路芯片上集成微處理 器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，STC80C51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的 一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。
[0039] 大臂輔助架5的一端偏心式鉸接在手臂輔助大帶輪14上，鉸接點(diǎn)的位置選擇在距 離手臂輔助大帶輪14的圓心一半手臂輔助大帶輪14半徑長(zhǎng)度的位置處；大腿輔助架8的 一端偏心式鉸接在腿部輔助大帶輪15上，鉸接點(diǎn)的位置選擇在距離腿部輔助大帶輪15的 圓心一半腿部輔助大帶輪15半徑長(zhǎng)度的位置處；這樣設(shè)置有利于游泳者的身體活動(dòng)自如。
[0040] 本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下所述：
[0041] 本實(shí)用新型的一種仿生游泳輔助裝置內(nèi)部利用了機(jī)械傳動(dòng)的工作原理。啟動(dòng)控制 開(kāi)關(guān)13,在單片機(jī)22控制下，手臂輔助電動(dòng)機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)減速器18運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)其減速作 用，輸出給兩個(gè)手臂輔助小帶輪19,兩個(gè)手臂輔助小帶輪的速度大小相等方向相反，在經(jīng)過(guò) 傳動(dòng)帶21分別傳動(dòng)到兩個(gè)手臂輔助大帶輪14上，手臂輔助大帶輪14作為曲柄帶動(dòng)手臂輔 助架3運(yùn)動(dòng)。當(dāng)手臂輔助大帶輪14運(yùn)轉(zhuǎn)半圈后，即完成一個(gè)手臂運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。腿部輔助電動(dòng) 機(jī)17開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)減速器18運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)其減速作用，輸出給兩個(gè)腿部輔助小帶輪20,兩個(gè) 腿部輔助小帶輪的速度大小相等方向相反，在經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)21分別傳動(dòng)到兩個(gè)腿部輔助大 帶輪15上，腿部輔助大帶輪15作為曲柄帶動(dòng)腿部輔助架4運(yùn)動(dòng)，當(dāng)腿部輔助大帶輪15運(yùn) 轉(zhuǎn)半圈后，即完成了一個(gè)腿部運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。停止一段時(shí)間，繼續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1. 一種仿生游泳輔助裝置，包括殼體（1)，在殼體（1)兩側(cè)中間位置設(shè)置有連接帶（2)， 用于將殼體（1)固定在游泳者身體上，在殼體（1)內(nèi)部設(shè)置有蓄電池（12)，其特征在于，所 述的蓄電池（12)上連接有控制開(kāi)關(guān)（13)，蓄電池（12)為仿生游泳輔助裝置供電； 在殼體（1)內(nèi)部前端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)手臂輔助大帶輪（14)，在殼體（1)內(nèi)部 后端兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)腿部輔助大帶輪（15)，手臂輔助大帶輪（14)上分別鉸接有 一個(gè)手臂輔助架（3)，腿部輔助大帶輪（15)上分別鉸接有一個(gè)腿部輔助架（4); 所述的手臂輔助架（3)包括大臂輔助架（5)、小臂輔助架（6)和手套（7)，大臂輔助架 (5) 的一端偏心式鉸接在手臂輔助大帶輪（14)上，大臂輔助架（5)的另一端與小臂輔助架 (6) 的一端鉸接，小臂輔助架（6)的另一端上設(shè)置有手套（7)，手套（7)用于放置游泳者的手 使得游泳者的手臂貼合在手臂輔助架（3)上； 所述的腿部輔助架（4)包括大腿輔助架（8)、小腿輔助架（9)和腳套（10)，大腿輔助架 (8) 的一端偏心式鉸接在腿部輔助大帶輪（15)上，大腿輔助架（8)的另一端與小腿輔助架 (9) 的一端鉸接，小腿輔助架（9)的另一端上設(shè)置有腳套（10)，腳套（10)用于放置游泳者的 腳使得游泳者的腿部貼合在腿部輔助架（4)上； 所述的殼體（1)內(nèi)還安裝有手臂輔助電動(dòng)機(jī)（16)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)（17)，手臂輔助電 動(dòng)機(jī)（16)的輸出軸與減速箱（18)的輸入軸相連，所述的減速箱（18)的輸出軸為兩個(gè)，兩個(gè) 輸出軸的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，減速箱（18)的兩個(gè)輸出軸上各自安裝有一個(gè)手臂輔助小 帶輪（19)，手臂輔助小帶輪（19)與手臂輔助大帶輪（14)之間通過(guò)傳動(dòng)帶（21)傳動(dòng)使得手 臂輔助電動(dòng)機(jī)（16)控制手臂輔助架（3)運(yùn)動(dòng)； 腿部輔助電動(dòng)機(jī)（17)的輸出軸與減速箱（18)的輸入軸相連，所述的減速箱（18)的輸 出軸為兩個(gè)，兩個(gè)輸出軸的轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，減速箱（18)的兩個(gè)輸出軸上各自安裝 有一個(gè)腿部輔助小帶輪（20)，腿部輔助小帶輪（20)與腿部輔助大帶輪（15)之間通過(guò)傳動(dòng) 帶（21)傳動(dòng)使得腿部輔助電動(dòng)機(jī)（17)控制腿部輔助架（4)運(yùn)動(dòng)； 所述的手臂輔助電動(dòng)機(jī)（16)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)（17)分別與安裝在殼體（1)內(nèi)部的單 片機(jī)（22)相連，單片機(jī)（22)用于控制手臂輔助電動(dòng)機(jī)（16)和腿部輔助電動(dòng)機(jī)（17)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的仿生游泳輔助裝置，其特征在于，所述的小臂輔助架（6)的長(zhǎng)度 可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓（11)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)；所述的小腿輔助架（9)的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào) 節(jié)螺栓（11)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求1所述的仿生游泳輔助裝置，其特征在于，所述的小臂輔助架（6)上設(shè)置 有用于輔助固定游泳者小臂的連接帶（2);所述的小腿輔助架（9)上設(shè)置有用于輔助固定游 泳者小腿的連接帶（2)。
4. 如權(quán)利要求1所述的仿生游泳輔助裝置，其特征在于，所述的殼體（1)外表面設(shè)置為 與人體胸部和腹部相貼合的形狀；所述的手臂輔助架（3)設(shè)置為與手臂貼合的形狀，所述 的腿部輔助架（4)設(shè)置為與腿部貼合的形狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的仿生游泳輔助裝置，其特征在于，所述的蓄電池（12)采用帶有 電量報(bào)警器的電池。
6. 如權(quán)利要求1所述的仿生游泳輔助裝置，其特征在于，所述的手臂輔助電動(dòng)機(jī)（16) 和腿部輔助電動(dòng)機(jī)（17 )均采用步進(jìn)電機(jī)。
7. 如權(quán)利要求1所述的仿生游泳輔助裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)（22)采用
【文檔編號(hào)】A63B35/12GK203886137SQ201320664686
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】孔燕, 姚樹(shù)新, 王鍇, 喬飛飛, 姚懷新, 王海飛, 李興偉 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)