一種用于游泳的機械變速巡游裝備的制作方法

本發明涉及游泳裝備和潛水裝備行業，特別涉及一種用于游泳的機械變速巡游裝備，用于游泳運動、潛水運動，既可以高速快游，也可以低速慢游，特別適合于水中長距離巡游。

背景技術：

當代社會，游泳運動和潛水運動越來越普及，各種游泳裝備、潛水裝備層出不窮，絕大多數的游泳裝備和潛水裝備都是以腳蹼為前進的主要推進工具，常見的有雙腳雙蹼和雙腳單蹼，雙腳雙蹼是游泳者的雙腳各穿一只腳蹼，游泳者通過雙腿交替打水產生前進的推動力，雙腳單蹼是游泳者的雙腳共穿一只腳蹼，游泳者通過雙腿同步打水產生前進的推動力。

無論是雙腳雙蹼還是雙腳單蹼，均有其最適合的單一打水頻率，游泳者只有以該打水頻率打水，才能獲得最佳的推進力；當游泳者希望改變游速，比如以更高的頻率打水高速快游或者以較低的頻率打水低速慢游時，推進的效率均會下降，尤其是當游泳者以較高的頻率打水時，不僅推進效率不高，而且還會很快產生疲勞感；另外，無論是雙腳雙蹼還是雙腳單蹼，通常都是穿在游泳者腳上，因為腿與腳存在夾角，所以腳蹼打水產生的推進力方向必然不能夠與游泳者前進的方向完全一致，由此也削弱了推進效率。

另外，人類的腿部骨骼肌絕大部分生長在腿部骨骼的單側而非對稱生長，膝關節和髖關節均只能單向彎折而不能雙向彎折，游泳者在游泳或潛水的雙向同步擺腿施力過程中，很難做到擺腿幅度平衡對稱；現有的絕大多數的游泳裝備和潛水裝備都難以徹底解決人體適應陸地行走的天然結構與在水中自由游動這樣一對矛盾；自從人類的遠古祖先離開海洋來到陸地生活以后，身體結構慢慢發生變化，原來適應在海洋中游動的結構逐漸退化、消失，取而代之的是適應陸地行走的結構，因此，當人類再次回到水中從事游泳運動時，已不能再象魚一樣擺動尾鰭、自在游動。

技術實現要素：

針對當今現有的游泳裝備和潛水裝備的主要推進工具雙腳雙蹼、雙腳單蹼所沒有較好地解決的人體不適應在水中高效游動的天然運動結構缺陷，及難以實現在高速快游和低速慢游兩種狀態下均能獲得較高的推進效率的不足之處，本發明人對海豚、鯨類等重返海洋生活的哺乳動物擺動尾鰭的過程進行仔細觀察、研究，并與人類在水中模仿海豚、鯨類擺動尾鰭游動的姿勢相對比，比較二者之間的差異，對于產生差異的原因再進行具體分析，結合人體運動結構特點，通過科學合理地運用人體工學，提供出一種用于游泳的機械變速巡游裝備，該裝備可以根據游泳者在水中的游速通過轉動腳踝，即做伸直腳背或勾腳的動作，自行調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積以及膝部彈性元件的彈力大小，達到既可以以較高的頻率打水高速快游，也可以以較低的頻率打水低速慢游，無論在何種頻率下打水，游泳者均可以有效提高有用功的比重，從而最大限度地提升游泳和潛水的前進效率和游速，充分發揮出游泳者在水中的行進潛能，進而達到長距離連續巡游的目的；游泳者通過變速巡游，還可以有效降低長距離巡游時產生的疲勞感；另外，該機械變速巡游裝備產生推力的方向與游泳者行進方向完全一致，從而克服了雙腳雙蹼或者雙腳單蹼由于穿著在游泳者腳上所造成的腿與蹼存在夾角進而蹼打水產生的推進力方向不能夠與游泳者前進的方向完全一致的缺陷，從而進一步提高推進效率。

另外，針對人類的腿部骨骼肌絕大部分生長在腿部骨骼的單側而非對稱生長，膝關節和髖關節均只能單向彎折而不能雙向彎折的特點，通過所述膝部彈性儲能組件、髖部彈性儲能組件，在游泳或潛水的雙向同步擺腿施力過程中，所述各關節處的彈性儲能組件，均完成一個周期的儲存、釋放能量的過程，從而將施力不對等的單向擺腿動作轉化成施力較為平衡對等的雙向同步擺腿動作，擺腿幅度更加平衡對稱，擺腿姿勢更加協調，有效提高有用功的比重，降低擺腿動作的內耗，從而大大提高游泳或潛水的前進效率和游速，并有效降低長時間游泳和或潛水時產生的疲勞感。

本發明具體采用如下方案：

一種用于游泳的機械變速巡游裝備，包括尾鰭固定桿，所述尾鰭固定桿平行于游泳者小腿布置并與游泳者的至少一條小腿相固定或綁定，尾鰭固定桿側面設有至少一個固定游泳者腳的腳部固定結構，尾鰭固定桿與腳部固定結構的聯接處設有與游泳者踝關節同步彎折的踝部鉸接結構，所述尾鰭固定桿或腳部固定結構聯接有至少一個的聯動元件，所述聯動元件兩端之中除了與尾鰭固定桿或腳部固定結構相聯接的一端之外，另一端與可變尾鰭裝置或平衡施力裝置相聯接。

所述尾鰭固定桿的空間形狀包括但不限于一字形、l形、之字形，所述尾鰭固定桿的中心軸線與可變尾鰭裝置的縱向對稱中心線可以同軸，即尾鰭固定桿與可變尾鰭裝置的縱向對稱中心線成一字形布置，也可以不同軸，即尾鰭固定桿中心軸線與可變尾鰭裝置的縱向對稱中心線成l形布置或成之字形布置，l形布置即成鈍角布置，所述l形即呈鈍角形狀，鈍角包括小于180度的鈍角，也包括大于180度的鈍角；游泳者可以根據自己游泳或潛水時的游動體態特征自由選擇，以最大限度地獲得推進效率的提升。

所述腳部固定結構包括但不限于固定行走游泳兩用鞋的腳部固定板結構、一體式鞋型結構、直接卡入普通鞋的雪橇卡鞋器結構；固定行走游泳兩用鞋的腳部固定板結構中所述的行走游泳兩用鞋的鞋底有與所述腳部固定板上開有的一個以上的螺紋孔完全對應的通孔，通過穿入螺栓可以將腳部固定板與行走游泳兩用鞋聯接為一體；所述一體式鞋型結構游泳者的腳可以直接穿入其中。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述可變尾鰭裝置包括左尾鰭、右尾鰭，左尾鰭、右尾鰭分置于尾鰭固定桿兩側并通過至少一個的尾鰭鉸接結構與尾鰭固定桿相聯接，左尾鰭和右尾鰭相互平行，左尾鰭加上右尾鰭的鰭展寬度可變或鰭展面積可變，左尾鰭、右尾鰭向尾鰭固定桿的縱軸線的方向收攏后允許出現左尾鰭、右尾鰭部分重疊的情況。

通常情況下，左尾鰭與尾鰭固定桿之間、右尾鰭與尾鰭固定桿之間，各設置一個尾鰭鉸接結構，也可以將該所述的2個尾鰭鉸接結構合并為1個，即左尾鰭、右尾鰭鉸接于同1點；所述尾鰭鉸接結構包括尾鰭鉸接螺栓軸、尾鰭鉸接軸端螺母；左尾鰭、右尾鰭之間可以以齒面相互咬合的方式保證轉動的同步性。

所述左尾鰭、右尾鰭、尾鰭固定桿彼此相聯接的方式包括但不限于鉸接聯接方式、滑動配合聯接方式，所述滑動配合聯接方式即左尾鰭、右尾鰭、尾鰭固定桿彼此互為滑動軌道地聯接在一起，上述兩種聯接方式均能夠實現相類似的功能，即左尾鰭、右尾鰭、尾鰭固定桿彼此之間可以相對轉動或相對移動，相應的所述左尾鰭、右尾鰭、尾鰭固定桿彼此之間的滑動軌道為曲線軌道或直線軌道。

所述左尾鰭、右尾鰭二者之中至少有一者與尾鰭固定桿或腳部固定結構通過彼此之間的至少一個可變尾鰭聯動元件相聯接；所述可變尾鰭聯動元件包括可變尾鰭聯動元件一、可變尾鰭聯動元件二。

所述尾鰭固定桿與左尾鰭、右尾鰭之間，或者左尾鰭與右尾鰭之間，設有在彼此之間施加彈性力的尾鰭回位彈性元件。

所述尾鰭回位彈性元件包括但不限于彈簧、氣彈簧、橡皮筋，其各自的彈性系數k為常量或隨其變形量變化而變化；彈簧的具體類型包括但不限于拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭簧、碟簧、彈片；所述彈片式的尾鰭回位彈性元件可以用金屬材料制作，也可以用具有彈性的非金屬材料制作。

所述尾鰭固定桿與左尾鰭、右尾鰭之間，或者左尾鰭與右尾鰭之間，可附加調節尾鰭回位彈性元件彈力大小的可變尾鰭彈力調節結構。

所述可變尾鰭彈力調節結構包括可變尾鰭調力螺桿、設在可變尾鰭調力螺桿內的的可變尾鰭自由旋轉接頭、可變尾鰭調力鎖緊螺母，可變尾鰭自由旋轉接頭可以在可變尾鰭調力螺桿相應的孔內自由旋轉，用以調節尾鰭回位彈性元件的彈力大小。

所述尾鰭固定桿與左尾鰭、右尾鰭之間，或者左尾鰭與右尾鰭之間，設有將彼此相互鎖止的尾鰭鎖止結構。

所述尾鰭鎖止結構可將尾鰭固定桿與左尾鰭、右尾鰭相互鎖止，或者將左尾鰭與右尾鰭相互鎖止，鎖止后左尾鰭、右尾鰭不能自由轉動，左尾鰭和右尾鰭成為夾角固定的剛性聯接，所述尾鰭鎖止結構包括尾鰭鎖止螺栓、尾鰭鎖止螺母；尾鰭鎖止結構有鎖止狀態和解鎖狀態兩種狀態，鎖止后左尾鰭、右尾鰭不能自由轉動，解鎖后左尾鰭、右尾鰭又能自由轉動。

所述尾鰭鎖止結構的結構形式包括但不限于鎖止螺栓加鎖止螺母的結構形式、彈性定位銷的結構形式，所述彈性定位銷即彈性鎖銷。

所述左尾鰭和右尾鰭二者之中至少有一者可采用其內部為剛性骨架，外部包裹流線形柔性蒙皮的結構形式，所述剛性骨架可選用剛性材料，具體而言包括但不限于工程塑料、玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃、陶瓷、木材，所述柔性蒙皮可選用彈性材料，具體而言包括但不限于高彈橡膠、硅橡膠、柔性塑料、柔性聚氨酯。

所述剛性骨架的結構剛度可做成階梯剛度或漸變剛度的形式，即沿著游泳者前進的方向自前向后剛性骨架的結構剛度逐漸降低或由左尾鰭、右尾鰭的外側向左尾鰭、右尾鰭的內側即尾鰭固定桿縱軸線的方向剛性骨架的結構剛度逐漸降低，與自然界中魚類的尾鰭骨架結構相類似，剛性骨架的末梢做成分叉的形狀，以彌補由于剛度降低造成的支撐性和作用面積的下降，從而最大限度地提升擺腿的推進效率。

所述左尾鰭或右尾鰭二者之中至少有一者也可以做成前后段拼接的形式，前段為剛性材料，后段為流線形的彈性材料或柔性材料，前后段為一體式結構。

所述左尾鰭和右尾鰭二者之中至少有一者也可以為無蒙皮結構，即完全用玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃、陶瓷、木材、工程塑料、高彈橡膠或聚氨酯直接制成；所述左尾鰭和右尾鰭可以用同種材料制成，也可以用不同種材料制成。

所述一個以上左尾鰭和一個以上的右尾鰭以折扇式的結構相聯接并與尾鰭固定桿鉸接于同一尾鰭鉸接結構，各左尾鰭和各右尾鰭相互平行，各左尾鰭加上各右尾鰭的鰭展面積或鰭展寬度可變，各左尾鰭、各右尾鰭收攏后允許出現左尾鰭、右尾鰭部分重疊的情況，各左尾鰭、各右尾鰭均為內襯剛性骨架且外部包裹柔性蒙皮的結構形式，所述剛性骨架類同于折扇的扇骨，所述柔性蒙皮類同于折扇的扇面；通常情況下，所述尾鰭固定桿居中布置，尾鰭固定桿左、右兩側分別設有一個以上且數量相等彼此平行的左尾鰭、右尾鰭，類同于以尾鰭固定桿為中心可以同時延游泳者的后方向左、右兩側打開，也可以同時向尾鰭固定桿中心收攏的兩把折扇，形狀類同于魚類呈扇形向后張開的尾鰭；所述剛性骨架可選用剛性材料，具體而言包括但不限于工程塑料、玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃、陶瓷、木材；所述柔性蒙皮可選用外表呈流線形的彈性材料或柔性材料，具體而言包括但不限于高彈橡膠、硅橡膠、柔性塑料、柔性聚氨酯。

所述剛性骨架為兩段式結構，包括剛性骨架根段和剛性骨架末段兩段，大管式的剛性骨架根段或帶有軸孔的剛性骨架根段與小管式的剛性骨架末段或帶有軸頭的剛性骨架末段以大管套小管的形式或軸孔內插入軸的形式彼此連接；各左尾鰭、各右尾鰭的各剛性骨架根段彼此鉸接于同一尾鰭鉸接結構；所述嵌入蒙皮內的各剛性骨架末段部分的橫截面為不等剛度的矩形或橢圓形且可延其自身縱向中心軸線轉動；所述嵌入柔性蒙皮內的各左尾鰭、各右尾鰭的各剛性骨架根段部分呈扇面打開后，當所述各剛性骨架末段延其自身縱向中心軸線轉動時，各左尾鰭、各右尾鰭延其擺動方向的各剛性骨架末段剛度隨之發生變化，即當游泳者在水中擺動所述可變尾鰭裝置時各左尾鰭、各右尾鰭延其擺動方向的彎曲程度隨之發生變化，從而使得在相同的擺動可變尾鰭裝置的幅度下對游泳者產生的向前推進力也隨之發生變化；當所述各剛性骨架末段的矩形的長邊或橢圓形的長軸垂直于擺動可變尾鰭裝置的方向時，所述各剛性骨架末段的剛度較低，相同的擺動可變尾鰭裝置的幅度下對游泳者產生的向前推進力較小；當所述各剛性骨架末段的矩形的短邊或橢圓形的短軸垂直于擺動可變尾鰭裝置的方向時，所述各剛性骨架末段的剛度較高，相同的擺動可變尾鰭裝置的幅度下對游泳者產生的向前推進力較大；所述各左尾鰭、各右尾鰭的嵌入柔性蒙皮內橫截面為不等剛度的矩形或橢圓形且可延其自身縱向中心軸線轉動的各剛性骨架末段部分的結構形式類同于可延其自身縱向中心軸線轉動的風電的槳葉，當環境風力較小時，槳葉延其自身縱向中心軸線轉至迎風面積較大的狀態，以使風電發電機組全力發電，此時的槳葉迎風方向的剛度較小；當環境風力過大時，槳葉延其自身縱向中心軸線轉至迎風面積較小的狀態，以使風電發電機組處于最小發電功率狀態，此時的槳葉迎風方向的剛度較大，風電處于抗強風的自保狀態。

所述折扇式的各左尾鰭、各右尾鰭的骨架末段部分與尾鰭固定桿或腳部固定結構通過至少一個聯動元件相聯接，從而通過轉動腳踝，即做伸直腳背或勾腳的動作，游泳者可以操控所述各剛性骨架末段部分延其自身縱向中心軸線轉動或象折扇一樣打開、收攏，進而改變各左尾鰭、各右尾鰭延其擺動方向的各剛性骨架末段的剛度或改變各左尾鰭加上各右尾鰭的鰭展面積或鰭展寬度，最終實現改變可變尾鰭裝置對游泳者產生的向前推進力大小的功能；所述操控各剛性骨架末段部分延其自身縱向中心軸線轉動或象折扇一樣打開、收攏的操控機構包括但不限于絲杠傳動機構、曲柄滑塊機構、齒輪齒條機構、凸輪機構、多連桿機構、杠桿機構、電磁力傳力機構、磁力傳力機構；從功能而言，類同于風電槳葉的變槳系統根據環境風力通過變槳電機驅動變槳機構以調節槳葉迎風面積的功能。

所述鰭展寬度是指左尾鰭加上右尾鰭的橫向展開寬度，類同于鳥類的翼展寬度；所述鰭展面積是指左尾鰭加上右尾鰭的展開面積，類同于鳥類的翼展面積。

所述左尾鰭、右尾鰭、尾鰭鉸接結構、尾鰭回位彈性元件、可變尾鰭聯動元件、可變尾鰭彈力調節結構均屬于可變尾鰭裝置。

所述平衡施力裝置包括大腿桿體，所述大腿桿體平行于游泳者大腿布置，并與游泳者至少一條大腿相固定或綁定，大腿桿體朝向游泳者小腿的一端與尾鰭固定桿相聯接，所述尾鰭固定桿與大腿桿體的聯接方式為鉸接方式，所述尾鰭固定桿與大腿桿體的聯接處設有與游泳者膝關節同步彎折的膝部鉸接結構，所述尾鰭固定桿與大腿桿體之間設有幫助彎折的膝關節回位的至少一個膝部彈性元件。

所述兩個膝部彈性元件與膝部導向輪、膝部連接繩索、膝部固定樁、杠桿臂、杠桿臂鉸接軸、杠桿臂鉸接軸端螺母共同組成膝部彈性儲能組件。

所述膝部彈性元件與尾鰭固定桿或腳部固定結構通過彼此之間的至少一個平衡施力聯動元件相聯接，通常情況下，膝部彈性元件與尾鰭固定桿或腳部固定結構通過彼此之間的杠桿臂和平衡施力聯動元件相聯接。

所述大腿桿體朝向游泳者軀干部的一端聯接有軀干桿體，所述軀干桿體與游泳者的軀干相固定或綁定，軀干桿體與大腿桿體的聯接方式為鉸接方式，軀干桿體與大腿桿體的聯接處設有與游泳者髖關節同步彎折的髖部鉸接結構，所述軀干桿體與大腿桿體之間設有幫助彎折的髖關節回位的至少一個髖部彈性元件。

所述髖部彈性元件與、髖部固定樁、、髖部導向輪、髖部連接繩索共同組成髖部彈性儲能組件。

針對人類的腿部骨骼肌絕大部分生長在腿部骨骼的單側而非對稱生長，膝關節和髖關節均只能單向彎折而不能雙向彎折的特點，通過所述膝部彈性儲能組件、髖部彈性儲能組件，在游泳或潛水的雙向同步擺腿施力過程中，所述各關節處的彈性儲能組件，均完成一個周期的儲存、釋放能量的過程，從而將施力不對等的單向擺腿動作轉化成施力較為平衡對等的雙向同步擺腿動作，擺腿幅度更加平衡對稱，擺腿姿勢更加協調，有效提高有用功的比重，降低擺腿動作的內耗，從而大大提高游泳或潛水的前進效率和游速，并有效降低長時間游泳和或潛水時產生的疲勞感。

所述膝部彈性元件、髖部彈性元件包括但不限于彈簧、氣彈簧、橡皮筋，其各自的彈性系數k為常量或隨其變形量變化而變化；所述彈簧的具體類型包括但不限于拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭簧、板簧、碟簧、簧片。

所述膝部彈性元件、髖部彈性元件也可以為功能相似的前側面與后側面不等彈力泳衣，即泳衣用具有彈力的橡膠、塑料、硅膠或彈力布制成，且泳衣的膝關節、髖關節處的前側面與后側面的彈力不相等，一側的彈力較大，與其相對的另一側的彈力較小；所述前側面與后側面不等彈力泳衣等效于跨接并綁定于所在關節前、后兩側且自身具有彈性的桿體，所述自身具有彈性的桿體當所在關節彎折時儲存彈性勢能，當所在關節回位時釋放彈性勢能，幫助所在關節回位。

當游泳者采用俯臥或仰臥的游泳姿勢游泳時，所述膝部彈性元件、髖部彈性元件、前側面與后側面不等彈力泳衣、跨接并綁定于所在關節兩側且自身具有彈性的桿體，還應疊加上重力的作用，即當膝部彈性元件、髖部彈性元件、前側面與后側面不等彈力泳衣、跨接并綁定于所在關節前、后兩側且自身具有彈性的桿體，向上彎折時儲存重力勢能，向下回位時釋放重力勢能，幫助所在關節回位。

考慮到重力作用的存在，當游泳者由俯臥切換為仰臥的游泳姿勢或由仰臥切換為俯臥的游泳姿勢時，可通過調節膝部彈性元件、髖部彈性元件各自附加的平衡施力彈力調節結構再進一步調整所述膝髖部各彈性元件的彈力大小，以與游泳者的肌肉力量大小和巡游距離長短相適應。

所述尾鰭固定桿、大腿桿體、軀干桿體的制作材料包括但不限于塑料、玻璃鋼、碳纖維、薄壁鋼、鋁合金、鈦合金、薄壁銅合金、陶瓷、竹、木材，輕質且高強度，以滿足長時間、大負荷工作的要求。

所述尾鰭固定桿通過尾鰭固定桿捆綁結構與游泳者的至少一條小腿相固定或綁定，所述尾鰭固定桿與游泳者的至少一條小腿相固定或綁定的方式包括但不限于捆綁固定方式、下肢外骨骼穿戴式固定方式。

尾鰭固定桿捆綁結構包括尾鰭固定桿捆綁本體、尾鰭固定桿捆綁彈性帶、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊包裹絨布。

通常情況下，將所述尾鰭固定桿布置于游泳者的兩條小腿之間，然后用1組以上的彈性帶或寬皮帶橫向加以捆綁，最后用粘扣或皮帶扣以適當的松緊度鎖定；所述尾鰭固定桿、彈性帶或寬皮帶與游泳者小腿相接觸的部位內襯材質柔軟的緩沖襯墊，用于制作緩沖襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料，并可在所述緩沖襯墊與游泳者皮膚接觸的部位包裹絨布，以防止長時間捆綁雙腿可能產生的損傷并增加舒適感；所述彈性帶或寬皮帶均生根于所述尾鰭固定桿。

所述大腿桿體通過大腿捆綁結構與游泳者至少一條大腿相固定或綁定，所述大腿桿體與游泳者的至少一條大腿相固定或綁定的方式包括但不限于捆綁固定方式、下肢外骨骼穿戴式固定方式。

大腿捆綁結構包括大腿捆綁本體、大腿捆綁彈性帶、大腿捆綁緩沖襯墊、大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布。

通常情況下，將所述大腿桿體布置于游泳者的兩條大腿之間，然后用1組以上的彈性帶或寬皮帶橫向加以捆綁，最后用粘扣或皮帶扣以適當的松緊度鎖定；所述大腿桿體、彈性帶或寬皮帶與游泳者大腿相接觸的部位內襯材質柔軟的緩沖襯墊，用于制作緩沖襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料，并可在所述緩沖襯墊與游泳者皮膚接觸的部位包裹絨布，以防止長時間捆綁雙腿可能產生的損傷并增加舒適感；所述彈性帶或寬皮帶均生根于所述大腿桿體。

所述軀干桿體通過軀干捆綁結構與游泳者軀干相固定或綁定，所述軀干桿體與游泳者的軀干相固定或綁定的方式包括但不限于捆綁固定方式、下肢外骨骼穿戴式固定方式。

所述尾鰭固定桿捆綁結構、大腿捆綁結構、軀干捆綁結構中的寬皮帶可以替換為制作運動護踝、運動護膝的加強布。

所述尾鰭固定桿捆綁結構、大腿捆綁結構、軀干捆綁結構還可進一步擴展捆綁范圍，即做成踝部捆綁結構、膝部捆綁結構、髖部捆綁結構，所述踝部捆綁結構可用運動護踝與尾鰭固定桿相固定制成，所述膝部部捆綁結構可用運動護膝與尾鰭固定桿或大腿桿體相固定制成，所述髖部捆綁結構可用運動護髖與大腿桿體或軀干部桿體相固定制成，所述運動護髖是參照運動護踝、運動護膝的制作材料及捆綁方式制作而成。

所述踝部捆綁結構、髖部捆綁結構即參照膝部捆綁結構的結構形式并依照游泳者的踝關節、髖關節的具體形狀和尺寸做出相應的調整而獲得。

所述軀干桿體、髖部鉸接結構、髖部彈性儲能組件、軀干捆綁結構、髖部捆綁結構即分別參照與之相對應的大腿桿體、膝部鉸接結構、膝部部彈性儲能組件、大腿捆綁結構、膝部捆綁結構的結構形式并依照游泳者的軀干部、髖關節的具體形狀和尺寸做出相應的調整而獲得。

所述尾鰭固定桿捆綁結構、大腿捆綁結構、軀干捆綁結構還可以替換為現有的下肢外骨骼穿戴式固定結構中與之相對應的尾鰭固定桿固定結構、大腿固定結構、軀干固定結構，所述各穿戴式固定結構采用剛性主體加內襯柔性襯墊的結構形式，制作剛性主體的材料包括但不限于塑料、玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、銅合金、玻璃、陶瓷，制作內襯柔性襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料。

所述大腿桿體、膝部鉸接結構、膝部彈性儲能組件、軀干桿體、髖部鉸接結構、髖部彈性儲能組件、尾鰭固定桿捆綁結構、大腿捆綁結構、軀干捆綁結構、平衡施力聯動元件、平衡施力彈力調節結構均屬于平衡施力裝置。

可變尾鰭聯動元件將踝部鉸接軸與左尾鰭、右尾鰭相聯接，平衡施力聯動元件將踝部鉸接軸通過杠桿臂與膝部彈性元件相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構通過踝部鉸接軸帶動可變尾鰭聯動元件、平衡施力聯動元件作伸、縮動作，從而帶動左尾鰭、右尾鰭相對轉動并通過杠桿臂調節膝部彈性元件的彈力大小，進而實現游泳者在游泳過程中，根據游速或者擺動可變尾鰭裝置的頻率、幅度自行調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積以及膝部彈性元件的彈力大小，達到既可以以較高的頻率打水高速快游，也可以以較低的頻率打水低速慢游，無論游泳者在何種頻率下打水，均能獲得較高的推進效率，最大限度地發揮游泳者在水中的行進潛能；游泳者通過變速巡游，可以有效降低長距離巡游時產生的疲勞感，進而可以實現水中長距離連續巡游。

可變尾鰭聯動元件、平衡施力聯動元件應用于所述用于游泳的機械變速巡游裝備分為三種工作模式：1、只安裝可變尾鰭聯動元件的工作模式，可變尾鰭聯動元件將踝部鉸接軸與左尾鰭、右尾鰭相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構通過踝部鉸接軸帶動可變尾鰭聯動元件作伸、縮動作，從而帶動左尾鰭、右尾鰭相對轉動，進而調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積；2、只安裝平衡施力聯動元件的工作模式，平衡施力聯動元件將踝部鉸接軸與膝部彈性元件通過杠桿臂相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構通過踝部鉸接軸帶動平衡施力聯動元件作伸、縮動作，從而帶動杠桿臂相對轉動，進而調節膝部彈性元件的彈力大小；3、同時安裝可變尾鰭聯動元件、平衡施力聯動元件的工作模式，可變尾鰭聯動元件將踝部鉸接軸與左尾鰭、右尾鰭相聯接，平衡施力聯動元件將踝部鉸接軸與膝部彈性元件通過杠桿臂相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構通過踝部鉸接軸帶動可變尾鰭聯動元件、平衡施力聯動元件同時動作，從而帶動左尾鰭、右尾鰭相對轉動并同時帶動杠桿臂相對轉動，進而調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積并同時調節膝部彈性元件的彈力大小。

本發明的一個以上的左尾鰭和一個以上的右尾鰭組成的折扇式連接結構中，所述各左尾鰭、各右尾鰭的剛性骨架末段部分與尾鰭固定桿或腳部固定結構通過彼此之間的至少一個聯動元件相聯接，游泳者做伸直腳背或勾腳的動作，通過中間的聯動元件帶動各剛性骨架末段部分延其自身縱向中心軸線轉動或象折扇一樣打開、收攏，進而改變各左尾鰭、各右尾鰭延其擺動方向的剛性骨架末段的剛度或改變各左尾鰭加上各右尾鰭的鰭展面積或鰭展寬度，最終實現改變可變尾鰭裝置對游泳者產生的向前推進力大小的功能。

所述聯動元件通常情況下為即可承受拉力也可承受壓力的剛性桿；當所述可變尾鰭裝置設有尾鰭回位彈性元件時，同時，有膝部彈性元件的存在，所述聯動元件也可以為只可承受拉力的柔性繩索。

帶有所述平衡施力聯動元件的平衡施力裝置通過尾鰭固定桿還可以與仿生尾鰭或普通腳蹼相聯接，即用仿生尾鰭或普通腳蹼替換所述可變尾鰭裝置，普通腳蹼包括雙腳單蹼、雙腳雙蹼。

本發明中，所述用于游泳的機械變速巡游裝備外部可包覆筒形套，所述筒形套包覆范圍上至游泳者腿部，下至游泳者腳部，將所述用于游泳的機械變速巡游裝備整體包覆住，僅露出左尾鰭和右尾鰭，可以有效降低游泳者行進的阻力；所述筒形套的末端設置防水密封圈，并在所述的尾鰭固定桿與防水密封圈相接觸的部位開設相對應的密封環槽，所述防水密封圈陷入密封環槽中，可有效防治水的滲入。

通常情況下，所述用于游泳的機械變速巡游裝備可單套使用，在游泳者的雙腳或雙腿上共同固定一套所述用于游泳的機械變速巡游裝備。

所述用于游泳的機械變速巡游裝備也可以成對使用，在游泳者的雙腳或雙腿上各固定一套所述用于游泳的機械變速巡游裝備。

本發明的優點在于：

1、本發明的用于游泳的機械變速巡游裝備，游泳者可以根據游速、擺腿頻率、擺腿幅度通過轉動腳踝，即伸直腳背或勾腳，帶動聯動元件隨時調節左尾鰭與右尾鰭之間的夾角并改變膝部彈性元件的彈力大小，調節左尾鰭與右尾鰭之間的夾角即是調節鰭展寬度或鰭展面積，無論游泳者在何種頻率下打水，均能獲得較高的推進效率，最大限度地發揮游泳者在水中的行進潛能；游泳者通過變速巡游，可以有效降低長距離巡游時產生的疲勞感，進而可以實現水中長距離連續巡游。

2、本發明的尾鰭固定桿的空間形狀包括但不限于一字形、l形、之字形，方便游泳者自由選擇，以與游泳者游泳或潛水時的游動體態特征相一致，以最大限度地獲得推進效率的提升。

3、本發明的腳部固定結構可將行走游泳兩用鞋直接固定在腳部固定板上或者用雪橇卡鞋器將普通鞋直接卡在聯接板上，穿戴簡潔、方便、舒適。

4、本發明的尾鰭固定桿與左尾鰭、右尾鰭之間，或者左尾鰭與右尾鰭之間，可附加調節尾鰭回位彈性元件彈力大小的可變尾鰭彈力調節結構，以便于游泳者根據自己的肌肉力量大小和巡游距離長短調整尾鰭回位彈性元件的彈力大小。

5、本發明的尾鰭固定桿與左尾鰭、右尾鰭之間，或者左尾鰭與右尾鰭之間，可附加尾鰭鎖止結構，鎖止后左尾鰭、右尾鰭不能自由轉動，左尾鰭和右尾鰭成為夾角固定的剛性聯接。

6、本發明的左尾鰭和右尾鰭二者之中至少有一者可采用其內部為剛性骨架，外部包裹流線形柔性蒙皮的結構形式，所述剛性骨架的結構剛度可做成階梯剛度或漸變剛度形式，即沿著游泳者前進的方向自前向后剛性骨架的剛度逐漸降低或由左尾鰭、右尾鰭的外側向左尾鰭、右尾鰭的內側即尾鰭固定桿的縱軸線的方向剛性骨架的結構剛度逐漸降低，與自然界中魚類的尾鰭骨架結構相類似，從而最大限度地提升擺腿的推進效率。

7、本發明的一個以上的左尾鰭和一個以上的右尾鰭以折扇式的相連結構中，各左尾鰭加上各右尾鰭的鰭展面積或鰭展寬度可變，形狀類同于魚類呈扇形向后張開的尾鰭。

8、本發明的一個以上的左尾鰭和一個以上的右尾鰭組成的折扇式連接結構中，所述各左尾鰭、各右尾鰭的剛性骨架末段部分與尾鰭固定桿或腳部固定結構通過彼此之間的至少一個聯動元件相聯接，游泳者做伸直腳背或勾腳的動作，通過中間的聯動元件帶動各剛性骨架末段部分延其自身縱向中心軸線轉動或象折扇一樣打開、收攏，進而改變各左尾鰭、各右尾鰭延其擺動方向的剛性骨架末段的剛度或改變各左尾鰭加上各右尾鰭的鰭展面積或鰭展寬度，最終實現改變可變尾鰭裝置對游泳者產生的向前推進力大小的功能。

9、本發明的平衡施力裝置針對人類為適應陸地行走或奔跑而進化出的天然運動結構無法適應水中游動的主要運動結構缺陷，即當人類模仿海豚、鯨類擺動雙腿游動時，不能做到真正意義上的雙向對稱擺腿，通過該平衡施力裝置，結合人體運動結構特點，科學合理地運用人體工學，雙向對稱擺腿，對等平衡施力，最大限度地發揮游泳者在水中的行進潛能，進而達到長距離連續巡游的目的。

10、考慮到重力作用的存在，當游泳者由俯臥切換為仰臥的游泳姿勢或由仰臥切換為俯臥的游泳姿勢時，可通過調節膝部彈性元件、髖部彈性元件各自附加的平衡施力彈力調節結構再進一步調整所述膝髖部各彈性元件的彈力大小，以與游泳者的肌肉力量大小和巡游距離長短相適應。

11、本發明的下肢外骨骼穿戴式固定結構中相對應的尾鰭固定桿固定結構、大腿固定結構、軀干固定結構所采用的剛性主體加內襯柔性襯墊的結構形式，在遇到鯊魚、虎鯨等大型掠食動物攻擊時，對游泳者的下肢可起到有限的保護作用。

12、本發明的用于游泳的機械變速巡游裝備外部可包覆筒形套，可以有效降低游泳者行進的阻力。

13、本發明的用于游泳的機械變速巡游裝備通常情況下可單套使用，在游泳者的雙腳或雙腿上共同固定一套所述用于游泳的機械變速巡游裝備；也可以成對使用，在游泳者的雙腳或雙腿上各固定一套所述用于游泳的機械變速巡游裝備。

14、本發明的用于游泳的機械變速巡游裝備通常情況下可沿人體的縱軸線布置于雙腿之間，機械變速巡游裝備產生推力的方向與游泳者行進方向完全一致，從而克服了雙腳雙蹼或者雙腳單蹼由于穿著在游泳者腳上所造成的腿與蹼存在夾角進而蹼打水產生的推進力方向不能夠與游泳者前進的方向完全一致的缺陷。

15、本發明結構輕巧，工作可靠，相應的制作工藝簡單，成本低廉，便于大規模生產和普及使用。

附圖說明

圖1為本發明的從小腿向大腿方向觀看的尾鰭固定桿、腳部固定結構、踝部鉸接結構、可變尾鰭聯動元件、平衡施力聯動元件的組合結構示意圖。

圖2為本發明的從大腿向小腿方向觀看的尾鰭固定桿、腳部固定結構、踝部鉸接結構、可變尾鰭聯動元件、平衡施力聯動元件的組合結構示意圖。

圖3為本發明的尾鰭固定桿及可變尾鰭裝置的左尾鰭、右尾鰭、尾鰭鉸接結構、可變尾鰭聯動元件的組合結構且左尾鰭、右尾鰭呈展開狀態的結構示意圖。

圖4為本發明的在尾鰭固定桿及可變尾鰭裝置的左尾鰭、右尾鰭、尾鰭鉸接結構、可變尾鰭聯動元件的基礎上增加了尾鰭回位彈性元件及可變尾鰭彈力調節結構且左尾鰭、右尾鰭呈展開狀態的結構示意圖。

圖5為本發明的尾鰭固定桿及平衡施力裝置的大腿桿體、膝部鉸接結構、膝部彈性儲能組件的組合結構示意圖。

圖6為本發明的沿大腿桿體縱軸立面剖切后所顯示的尾鰭固定桿及平衡施力裝置的大腿桿體、膝部鉸接結構、膝部彈性儲能組件且內部包含平衡施力聯動元件的結構示意圖。

圖7為本發明的尾鰭固定桿上的尾鰭固定桿捆綁結構、大腿桿體上的大腿捆綁結構示意圖。

圖8為本發明的平衡施力裝置的膝部彈性元件附加平衡施力彈力調節結構的結構示意圖。

圖9為本發明的裝有尾鰭固定桿、腳部固定結構、踝部鉸接結構及可變尾鰭裝置、平衡施力裝置且尾鰭回位彈性元件為可壓縮的氣彈簧的機械變速巡游裝備的結構示意圖。

圖10為本發明的尾鰭固定桿的空間形狀做成一字形的結構示意圖。

圖11為本發明的尾鰭固定桿的空間形狀做成l形的結構示意圖。

圖12為本發明的尾鰭固定桿的空間形狀做成之字形的結構示意圖。

圖中：1、尾鰭固定桿；2、腳部固定結構；3、踝部鉸接結構；301、踝部鉸接軸；302、踝部鉸接軸端螺母；4、左尾鰭；5、右尾鰭；6、尾鰭鉸接結構；601、尾鰭鉸接螺栓軸；602、尾鰭鉸接軸端螺母；7、尾鰭回位彈性元件；8、大腿桿體；9、膝部鉸接結構；901、膝部鉸接軸；902、膝部鉸接軸端螺母；10、膝部彈性儲能組件；1001、膝部彈性元件；1002、膝部導向輪；1003、膝部連接繩索；1004、膝部固定樁；1005、杠桿臂；1006、杠桿臂鉸接軸；1007、杠桿臂鉸接軸端螺母；11、尾鰭固定桿捆綁結構；1101、尾鰭固定桿捆綁本體；1102、尾鰭固定桿捆綁彈性帶；1103、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊；1104、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊包裹絨布；12、大腿捆綁結構；1201、大腿捆綁本體；1202、大腿捆綁彈性帶；1203、大腿捆綁緩沖襯墊；1204、大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布；13、可變尾鰭聯動元件；1301、可變尾鰭聯動元件一；1302、可變尾鰭聯動元件二；14、平衡施力聯動元件；15、可變尾鰭彈力調節結構；1501、可變尾鰭調力螺桿；1502、可變尾鰭自由旋轉接頭；1503、可變尾鰭調力鎖緊螺母；16、平衡施力彈力調節結構；1601、平衡施力調力螺桿；1602、平衡施力自由旋轉接頭；1603、平衡施力調力鎖緊螺母；1604、固定樁鎖緊螺母。

其中屬于可變尾鰭裝置的有：4、左尾鰭；5、右尾鰭；6、尾鰭鉸接結構；601、尾鰭鉸接螺栓軸；602、尾鰭鉸接軸端螺母；7、尾鰭回位彈性元件、13、可變尾鰭聯動元件；1301、可變尾鰭聯動元件一；1302、可變尾鰭聯動元件二；15、可變尾鰭彈力調節結構；1501、可變尾鰭調力螺桿；1502、可變尾鰭自由旋轉接頭；1503、可變尾鰭調力鎖緊螺母。

其中屬于平衡施力裝置的有：8、大腿桿體；9、膝部鉸接結構；901、膝部鉸接軸；902、膝部鉸接軸端螺母；10、膝部彈性儲能組件；1001、膝部彈性元件；1002、膝部導向輪；1003、膝部連接繩索；1004、膝部固定樁；1005、杠桿臂；1006、杠桿臂鉸接軸；1007、杠桿臂鉸接軸端螺母；11、尾鰭固定桿捆綁結構；1101、尾鰭固定桿捆綁本體；1102、尾鰭固定桿捆綁彈性帶；1103、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊；1104、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊包裹絨布；12、大腿捆綁結構；1201、大腿捆綁本體；1202、大腿捆綁彈性帶；1203、大腿捆綁緩沖襯墊；1204、大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布；14、平衡施力聯動元件；16、平衡施力彈力調節結構；1601、平衡施力調力螺桿；1602、平衡施力自由旋轉接頭；1603、平衡施力調力鎖緊螺母；1604、固定樁鎖緊螺母。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1、圖2所示，本發明的一種用于游泳的機械變速巡游裝備的尾鰭固定桿1、腳部固定結構2、踝部鉸接結構3、可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14的組合結構；踝部鉸接結構3包括踝部鉸接軸301、踝部鉸接軸端螺母302；可變尾鰭聯動元件13包括可變尾鰭聯動元件一1301、可變尾鰭聯動元件二1302。圖1為從小腿向大腿方向觀看的結果，圖2為從大腿向小腿方向觀看的結果。

如圖3所示，本發明的尾鰭固定桿1及可變尾鰭裝置的左尾鰭4、右尾鰭5、尾鰭鉸接結構6、可變尾鰭聯動元件13的組合結構；尾鰭鉸接結構6包括尾鰭鉸接螺栓軸601、尾鰭鉸接軸端螺母602。圖3中左尾鰭4、右尾鰭5呈展開的狀態；可變尾鰭聯動元件二1302一端與踝部鉸接軸301相聯接，另一端通過2個可變尾鰭聯動元件一1301分別與左尾鰭4、右尾鰭5相聯接。

如圖4所示，本發明的在尾鰭固定桿1及可變尾鰭裝置的左尾鰭4、右尾鰭5、尾鰭鉸接結構6、可變尾鰭聯動元件13的基礎上增加了尾鰭回位彈性元件7及可變尾鰭彈力調節結構15的組合結構；可變尾鰭彈力調節結構15包括可變尾鰭調力螺桿1501、可變尾鰭自由旋轉接頭1502、可變尾鰭調力鎖緊螺母1503。圖4中左尾鰭4、右尾鰭5呈展開的狀態。

所述可變尾鰭彈力調節結構15的作用是滿足游泳者根據自己的肌肉力量大小和巡游距離長短調整尾鰭回位彈性元件7的的彈力大小的需要，所述可變尾鰭自由旋轉接頭1502可在可變尾鰭調力螺桿1501相應的孔內自由旋轉，以方便調節尾鰭回位彈性元件7彈力的大小，調定后將可變尾鰭調力鎖緊螺母1503鎖緊。

如圖5所示，本發明的尾鰭固定桿1及平衡施力裝置的大腿桿體8、膝部鉸接結構9、膝部彈性儲能組件10的組合結構；膝部鉸接結構9包括膝部鉸接軸901、膝部鉸接軸端螺母902；膝部彈性儲能組件10包括膝部彈性元件1001、膝部導向輪1002、膝部連接繩索1003、膝部固定樁1004、杠桿臂1005、杠桿臂鉸接軸1006、杠桿臂鉸接軸端螺母1007。

如圖6所示，本發明的尾鰭固定桿1及平衡施力裝置的大腿桿體8、膝部鉸接結構9、膝部彈性儲能組件10及內部的平衡施力聯動元件14的組合結構；平衡施力聯動元件14一端與踝部鉸接軸301相聯接，另一端通過杠桿臂1005與膝部彈性元件1001相聯接。

如圖7所示，本發明的尾鰭固定桿1上的尾鰭固定桿捆綁結構11、大腿桿體8上的大腿捆綁結構12的組合結構；尾鰭固定桿捆綁結構11包括尾鰭固定桿捆綁本體1101、尾鰭固定桿捆綁彈性帶1102、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊1103、尾鰭固定桿捆綁緩沖襯墊包裹絨布1104；大腿捆綁結構12包括大腿捆綁本體1201、大腿捆綁彈性帶1202、大腿捆綁緩沖襯墊1203、大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布1204。

如圖8示，本發明的平衡施力裝置的膝部彈性元件1001附加的平衡施力彈力調節結構16的組合結構；平衡施力彈力調節結構16包括平衡施力調力螺桿1601、平衡施力自由旋轉接頭1602、平衡施力調力鎖緊螺母1603、固定樁鎖緊螺母1604。

所述膝部彈性儲能組件10、髖部彈性儲能組件中各自的彈性元件與固定樁之間均可附加一套平衡施力彈力調節結構16，用以調節各彈性元件的初始彈力值，即各彈性儲能組件所在關節的彎折量為0時的彈力值，例如，當各彈性元件采用拉伸彈簧時，在各彈性儲能組件的固定樁上沿拉伸彈簧的軸線方向加工出螺紋孔，將平衡施力調力螺桿1601的一端擰入螺紋孔中，另一端通過平衡施力自由旋轉接頭1602與拉伸彈簧相連，平衡施力調力螺桿1601旋入固定樁的旋入量越大，掛接拉伸彈簧后的初始彈力值越大，反之則越小，調定好初始彈力值之后，將平衡施力調力螺桿1601的平衡施力調力鎖緊螺母1603鎖緊，最后將固定樁鎖緊螺母1604鎖緊；平衡施力自由旋轉接頭1602可以在平衡施力調力螺桿1601相應的孔內自由旋轉，以方便調節各關節處的彈性元件的彈力大小。

如圖9示，本發明的一種用于游泳的機械變速巡游裝備，主要包括尾鰭固定桿1、腳部固定結構2、踝部鉸接結構3及可變尾鰭裝置、平衡施力裝置，其中的尾鰭回位彈性元件7為可壓縮的氣彈簧。

如圖10、圖11、圖12所示，本發明的尾鰭固定桿1分別做成一字形、l形、之字形的空間形狀，方便游泳者自由選擇，以最大限度地與游泳者游泳或潛水時的游動體態特征相一致，從而獲得最大的推進效率。

本發明的具體實施例如下：

實施例一：如圖9所示，本發明的一種用于游泳的機械變速巡游裝備，主要包括尾鰭固定桿1、腳部固定結構2、踝部鉸接結構3及可變尾鰭裝置、平衡施力裝置，其中的尾鰭回位彈性元件7為可壓縮的氣彈簧。

左尾鰭4、右尾鰭5相互平行且具有光滑、圓潤的的低流阻曲面。

可變尾鰭聯動元件二1302一端與踝部鉸接軸301相聯接，另一端通過2個可變尾鰭聯動元件一1301分別與左尾鰭4、右尾鰭5相聯接；平衡施力聯動元件14一端與踝部鉸接軸301相聯接，另一端通過杠桿臂1005與膝部彈性元件1001相聯接。

游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構2通過踝部鉸接軸301帶動可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14作伸、縮動作，從而帶動左尾鰭4、右尾鰭5相對轉動并通過杠桿臂1005調節膝部彈性元件1001的彈力大小，進而實現游泳者在游泳過程中，根據游速或者擺動可變尾鰭裝置的頻率、幅度自行調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積以及膝部彈性元件1001的彈力大小，達到既可以以較高的頻率打水高速快游，也可以以較低的頻率打水低速慢游，無論游泳者在何種頻率下打水，均能獲得較高的推進效率，最大限度地發揮游泳者在水中的行進潛能；游泳者通過變速巡游，可以有效降低長距離巡游時產生的疲勞感，進而可以實現水中長距離連續巡游。

可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14應用于所述用于游泳的機械變速巡游裝備分為三種工作模式：a、只安裝可變尾鰭聯動元件13的工作模式，可變尾鰭聯動元件13將踝部鉸接軸301與左尾鰭4、右尾鰭5相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構2通過踝部鉸接軸301帶動可變尾鰭聯動元件13作伸、縮動作，從而帶動左尾鰭4、右尾鰭5相對轉動，進而調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積；b、只安裝平衡施力聯動元件14的工作模式，平衡施力聯動元件14將踝部鉸接軸301與膝部彈性元件1001通過杠桿臂1005相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構2通過踝部鉸接軸301帶動平衡施力聯動元件14作伸、縮動作，從而帶動杠桿臂1005相對轉動，進而調節膝部彈性元件1001的彈力大小；c、同時安裝可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14的工作模式，可變尾鰭聯動元件13將踝部鉸接軸301與左尾鰭4、右尾鰭5相聯接，平衡施力聯動元件14將踝部鉸接軸301與膝部彈性元件1001通過杠桿臂1005相聯接，游泳者在游泳過程中，通過轉動腳踝，即勾腳或伸直腳背，腳部固定結構2通過踝部鉸接軸301帶動可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14同時動作，從而帶動左尾鰭4、右尾鰭5相對轉動并同時帶動杠桿臂1005相對轉動，進而調整可變尾鰭裝置的鰭展寬度或鰭展面積并同時調節膝部彈性元件1001的彈力大小。

本實施例中，因為加入了可壓縮的尾鰭回位彈性元件7和有膝部彈性元件1001的存在，可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14均為僅可單向承受拉力的柔性繩索；左尾鰭4、右尾鰭5在尾鰭回位彈性元件7的彈力作用下，呈現展開的初始狀態；將尾鰭回位彈性元件7改為可拉伸的彈簧，將可變尾鰭聯動元件13改為既可承受拉力也可承受壓力的剛性桿，同時調換可變尾鰭聯動元件13與踝部鉸接軸301的掛接點，左尾鰭4、右尾鰭5在尾鰭回位彈性元件7的彈力作用下，呈現收攏的初始狀態；因此，通過調換可變尾鰭聯動元件13、換平衡施力聯動元件14及尾鰭回位彈性元件7的承壓型、承拉型的種類，同時相應地調換可變尾鰭聯動元件13、平衡施力聯動元件14與踝部鉸接軸301的掛接點，并相應調整尾鰭回位彈性元件7、膝部彈性元件1001、杠桿臂1005的安裝位置，可以組合出一種以上且受力狀態完全不同的安裝方式。所述尾鰭回位彈性元件7的彈性系數k為常量或隨其變形量變化而變化。

實施例二：本發明的一種用于游泳的機械變速巡游裝備中，所述可變尾鰭裝置為多個左尾鰭4和多個右尾鰭5組成的折扇式并聯結構并與尾鰭固定桿1鉸接于同一尾鰭鉸接結構6，各左尾鰭4和各右尾鰭5相互平行，各左尾鰭4加上各右尾鰭5的鰭展面積或鰭展寬度可變，各左尾鰭4、各右尾鰭5收攏后允許出現各左尾鰭4、各右尾鰭5部分重疊的情況，各左尾鰭4、各右尾鰭5均為內襯剛性骨架且外部包裹柔性蒙皮的結構形式，所述剛性骨架類同于折扇的扇骨，所述柔性蒙皮類同于折扇的扇面；所述尾鰭固定桿1居中布置，尾鰭固定桿1左、右兩側分別設有多個且數量相等彼此平行的左尾鰭4、右尾鰭5，類同于以尾鰭固定桿1為中心可以同時延游泳者的后方向左、右兩側打開，也可以同時向尾鰭固定桿1中心收攏的兩把折扇，形狀類同于魚類呈扇形向后張開的尾鰭；所述剛性骨架可選用剛性材料，具體而言包括但不限于工程塑料、玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃、陶瓷、木材；所述柔性蒙皮可選用外表呈流線形的彈性材料或柔性材料，具體而言包括但不限于高彈橡膠、硅橡膠、柔性塑料、柔性聚氨酯。

所述由多個左尾鰭4和多個右尾鰭5組成的折扇式聯接結構中，嵌入柔性蒙皮內的各剛性骨架末段部分可延其自身縱向中心軸線轉動且各剛性骨架末段部分為不等剛度的矩形或橢圓形橫截面形狀，所述各左尾鰭4、各右尾鰭5的嵌入柔性蒙皮內的剛性骨架末段部分在延其自身縱向中心軸線轉動后在各左尾鰭4、各右尾鰭5擺動的方向上的剛性骨架末段部分的剛度發生變化，所述左尾鰭4、右尾鰭5的骨架末段部分與尾鰭固定桿1或腳部固定結構2通過至少一個聯動元件相聯接，從而通過轉動腳踝，即做伸直腳背或勾腳的動作，游泳者可以操控所述各剛性骨架末段部分延其自身縱向中心軸線轉動或象折扇一樣打開、收攏，進而改變各左尾鰭4、各右尾鰭5延其擺動方向的剛性骨架末段的剛度或改變各左尾鰭4加上各右尾鰭5的鰭展面積或鰭展寬度，最終實現改變可變尾鰭裝置對游泳者產生的向前推進力大小的功能；所述操控各剛性骨架末段部分延其自身縱向中心軸線轉動或象折扇一樣打開、收攏的操控機構包括但不限于絲杠傳動機構、曲柄滑塊機構、齒輪齒條機構、凸輪機構、多連桿機構、杠桿機構、電磁力傳力機構、磁力傳力機構；從功能而言，類同于風電槳葉的變槳系統根據環境風力通過變槳電機驅動變槳機構以調節槳葉迎風面積的功能。

以上所舉實施例為本發明的較佳實施方式，僅用來方便說明本發明，并非對本發明作任何形式上的限制，例如，在所述左尾鰭4、右尾鰭5的兩旁側可分別各設置一個較小的左側尾鰭、右側尾鰭，所述左尾鰭4與較小的左側尾鰭之間、右尾鰭5與較小的右側尾鰭之間均通過所述尾鰭鉸接結構6相聯接，在所述左側尾鰭、右側尾鰭的兩旁側還可再分別各設置一個更小的小左尾鰭、小右尾鰭，所述左側尾鰭與更小的小左尾鰭之間、右側尾鰭與更小的小右尾鰭之間也均通過所述尾鰭鉸接結構6相聯接，依此類推；任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所提技術特征的范圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部改動或修飾的等效實施例，并且未脫離本發明的技術特征內容，均仍屬于本發明技術特征的范圍內。