一种仿生游泳辅助装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种仿生游泳辅助装置，包括壳体，在壳体两侧中间位置设置有连接带，在壳体内部前端两侧分别对称设置有一个手臂辅助大带轮，在壳体内部后端两侧分别对称设置有一个腿部辅助大带轮，手臂辅助大带轮上分别铰接有一个手臂辅助架，腿部辅助大带轮上分别铰接有一个腿部辅助架；手臂辅助架包括大臂辅助架、小臂辅助架和手套，腿部辅助架包括大腿辅助架、小腿辅助架和脚套，手臂辅助电动机控制手臂辅助架，腿部辅助电动机控制腿部辅助架，单片机控制手臂辅助电动机和腿部辅助电动机的运转。本实用新型可以辅助初始游泳者尝试正确的各种游泳姿势，使初始游泳者快速学会游泳。
【专利说明】一种仿生游泳辅助装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生活用品领域，涉及一种游泳辅助器具，具体涉及一种仿生游泳 辅助装置。
【背景技术】
[0002] 炎热夏季人们喜欢去凉爽的地方游玩，尤其是在水中游泳，游泳是一种耗能量大 的运动，运动时间过长容易产生疲劳。初学者只能依靠游泳圈或漂流板等游泳工具在水中， 学会游泳的时间比较长，不能体会到在水中畅游的乐趣，无法体会到游泳的各种姿势以及 自己姿势的正确性。目前设计的一些游泳辅助装置，大部分是靠漂流和装置的自行运动辅 助游泳者游泳，游泳者只是被动的漂浮在水中，不能体会到游泳的各种姿势，而且在一定时 间内不能学会游泳。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的缺陷与不足，本实用新型的目的在于，提供一种仿生游泳辅 助装置，该装置能够辅助游泳者体会各种正确的游泳姿势，又可辅助疲惫游泳者前行和漂 浮在水面上。
[0004] 为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
[0005] -种仿生游泳辅助装置，包括壳体，在壳体两侧中间位置设置有连接带，用于将壳 体固定在游泳者身体上，在壳体内部设置有蓄电池，所述的蓄电池上连接有控制开关，蓄电 池为仿生游泳辅助装置供电；
[0006] 在壳体内部前端两侧分别对称设置有一个手臂辅助大带轮，在壳体内部后端两侧 分别对称设置有一个腿部辅助大带轮，手臂辅助大带轮上分别铰接有一个手臂辅助架，腿 部辅助大带轮上分别铰接有一个腿部辅助架；
[0007] 所述的手臂辅助架包括大臂辅助架、小臂辅助架和手套，大臂辅助架的一端偏心 式铰接在手臂辅助大带轮上，大臂辅助架的另一端与小臂辅助架的一端铰接，小臂辅助架 的另一端上设置有手套，手套用于放置游泳者的手使得游泳者的手臂贴合在手臂辅助架 上；
[0008] 所述的腿部辅助架包括大腿辅助架、小腿辅助架和脚套，大腿辅助架的一端偏心 式铰接在腿部辅助大带轮上，大腿辅助架的另一端与小腿辅助架的一端铰接，小腿辅助架 的另一端上设置有脚套，脚套用于放置游泳者的脚使得游泳者的腿部贴合在腿部辅助架 上；
[0009] 所述的壳体内还安装有手臂辅助电动机和腿部辅助电动机，手臂辅助电动机的输 出轴与减速箱的输入轴相连，所述的减速箱的输出轴为两个，两个输出轴的转速相同转动 方向相反，减速箱的两个输出轴上各自安装有一个手臂辅助小带轮，手臂辅助小带轮与手 臂辅助大带轮之间通过传动带传动使得手臂辅助电动机控制手臂辅助架运动；
[0010] 腿部辅助电动机的输出轴与减速箱的输入轴相连，所述的减速箱的输出轴为两 个，两个输出轴的转速相同转动方向相反，减速箱的两个输出轴上各自安装有一个腿部辅 助小带轮，腿部辅助小带轮与腿部辅助大带轮之间通过传动带传动使得腿部辅助电动机控 制腿部辅助架运动；
[0011] 所述的手臂辅助电动机和腿部辅助电动机分别与安装在壳体内部的单片机相连， 单片机用于控制手臂辅助电动机和腿部辅助电动机的运转。
[0012] 本实用新型还具有如下技术特征：
[0013] 所述的小臂辅助架的长度可调节，通过调节螺栓实现长度的调节；所述的小腿辅 助架9的长度可调节，通过调节螺栓实现长度的调节。
[0014] 所述的小臂辅助架上设置有用于辅助固定游泳者小臂的连接带；所述的小腿辅助 架上设置有用于辅助固定游泳者小腿的连接带。
[0015] 所述的壳体外表面设置为与人体胸部和腹部相贴合的形状；所述的手臂辅助架设 置为与手臂贴合的形状；所述的腿部辅助架设置为与腿部贴合的形状。
[0016] 所述的蓄电池采用带有电量报警器的电池。
[0017] 所述的手臂辅助电动机和腿部辅助电动机均采用步进电机。
[0018] 所述的单片机采用STC80C51型单片机。
[0019] 本实用新型与现有技术相比具有如下技术效果：
[0020] 本实用新型可以辅助初始游泳者尝试正确的各种游泳姿势，使初始游泳者快速学 会游泳，可辅助疲惫游泳者前行和漂浮在水面上；带有自动报警装置，安全可靠；带有调节 螺栓，便于调整，适合不同身高的游泳者；结构简单，重量轻，成本低，适用于大众使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0022] 图2是本实用新型的控制部分连接关系示意图。
[0023] 图中各个标号的含义为：1-壳体，2-连接带，3-手臂辅助架，4-腿部辅助架，5-大 臂辅助架，6-小臂辅助架，7-手套，8-大腿辅助架，9-小腿辅助架，10-脚套，11-调节螺栓， 12-蓄电池，13-控制开关，14-手臂辅助大带轮，15-腿部辅助大带轮，16-手臂辅助电动机， 17-腿部辅助电动机，18-减速器，19-手臂辅助小带轮，20-腿部辅助小带轮，21-传动带， 22-单片机。
[0024] 以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0025] 以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具 体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
[0026] 遵从上述技术方案，如图1和图2所示，本实施例给出一种仿生游泳辅助装置，包 括壳体1，在壳体1两侧中间位置设置有连接带2,用于将壳体1固定在游泳者身体上，在壳 体1内部设置有蓄电池12,所述的蓄电池12上连接有控制开关13,蓄电池12为仿生游泳 辅助装置供电；
[0027] 在壳体1内部前端两侧分别对称设置有一个手臂辅助大带轮14,在壳体1内部后 端两侧分别对称设置有一个腿部辅助大带轮15,手臂辅助大带轮14上分别铰接有一个手 臂辅助架3,腿部辅助大带轮15上分别铰接有一个腿部辅助架4 ;
[0028] 所述的手臂辅助架3包括大臂辅助架5、小臂辅助架6和手套7,大臂辅助架5的 一端偏心式铰接在手臂辅助大带轮14上，大臂辅助架5的另一端与小臂辅助架6的一端铰 接，小臂辅助架6的另一端上设置有手套7,手套7用于放置游泳者的手使得游泳者的手臂 贴合在手臂辅助架3上；
[0029] 所述的腿部辅助架4包括大腿辅助架8、小腿辅助架9和脚套10,大腿辅助架8的 一端偏心式铰接在腿部辅助大带轮15上，大腿辅助架8的另一端与小腿辅助架9的一端铰 接，小腿辅助架9的另一端上设置有脚套10,脚套10用于放置游泳者的脚使得游泳者的腿 部贴合在腿部辅助架4上；
[0030] 所述的壳体1内还安装有手臂辅助电动机16和腿部辅助电动机17,手臂辅助电动 机16的输出轴与减速箱18的输入轴相连，所述的减速箱18的输出轴为两个，两个输出轴 的转速相同转动方向相反，减速箱18的两个输出轴上各自安装有一个手臂辅助小带轮19， 手臂辅助小带轮19与手臂辅助大带轮14之间通过传动带21传动使得手臂辅助电动机16 控制手臂辅助架3运动；
[0031] 腿部辅助电动机17的输出轴与减速箱18的输入轴相连，所述的减速箱18的输出 轴为两个，两个输出轴的转速相同转动方向相反，减速箱18的两个输出轴上各自安装有一 个腿部辅助小带轮20,腿部辅助小带轮20与腿部辅助大带轮15之间通过传动带21传动使 得腿部辅助电动机17控制腿部辅助架4运动；
[0032] 所述的手臂辅助电动机16和腿部辅助电动机17分别与安装在壳体1内部的单片 机22相连，单片机22用于控制手臂辅助电动机16和腿部辅助电动机17的运转。
[0033] 小臂辅助架6的长度可调节，通过调节螺栓11使小臂在合适的位置；小腿辅助架 9的长度可调节，通过调节螺栓11使小腿在合适的位置，从而适用于不同身高的游泳者。
[0034] 小臂辅助架6上设置有用于辅助固定游泳者小臂的连接带2 ;小腿辅助架9上设 置有用于辅助固定游泳者小腿的连接带2。连接带用于固定人的身体，使人在游泳时达到安 全的效果。
[0035] 壳体1外表面设置为与人体胸部和腹部相贴合的形状；手臂辅助架3设置为与手 臂贴合的形状，腿部辅助架4设置为与腿部贴合的形状。使游泳者在游泳时更加舒服，有亲 和力。
[0036] 蓄电池12采用带有电量报警器的电池，该报警器主要用于当电量处于最低限度 时会自动报警，提醒游泳者立刻采取措施到达安全位置。
[0037] 手臂辅助电动机16和腿部辅助电动机17均采用步进电机。步进电动机把电脉冲 信号变换成角位移以控制转子转动，使转子转动到精确位置，控制四个带轮运转停止在精 确位置。
[0038] 单片机22采用STC80C51型单片机。单片机是在一片集成电路芯片上集成微处理 器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，STC80C51单片机是基础入门的 一个单片机，还是应用最广泛的一种。
[0039] 大臂辅助架5的一端偏心式铰接在手臂辅助大带轮14上，铰接点的位置选择在距 离手臂辅助大带轮14的圆心一半手臂辅助大带轮14半径长度的位置处；大腿辅助架8的 一端偏心式铰接在腿部辅助大带轮15上，铰接点的位置选择在距离腿部辅助大带轮15的 圆心一半腿部辅助大带轮15半径长度的位置处；这样设置有利于游泳者的身体活动自如。
[0040] 本实用新型的工作过程如下所述：
[0041] 本实用新型的一种仿生游泳辅助装置内部利用了机械传动的工作原理。启动控制 开关13,在单片机22控制下，手臂辅助电动机11运转带动减速器18运转，经过其减速作 用，输出给两个手臂辅助小带轮19,两个手臂辅助小带轮的速度大小相等方向相反，在经过 传动带21分别传动到两个手臂辅助大带轮14上，手臂辅助大带轮14作为曲柄带动手臂辅 助架3运动。当手臂辅助大带轮14运转半圈后，即完成一个手臂运动动作。腿部辅助电动 机17开始运转，带动减速器18运转，经过其减速作用，输出给两个腿部辅助小带轮20,两个 腿部辅助小带轮的速度大小相等方向相反，在经过带传动21分别传动到两个腿部辅助大 带轮15上，腿部辅助大带轮15作为曲柄带动腿部辅助架4运动，当腿部辅助大带轮15运 转半圈后，即完成了一个腿部运动动作。停止一段时间，继续重复上述过程。
【权利要求】
1. 一种仿生游泳辅助装置，包括壳体（1)，在壳体（1)两侧中间位置设置有连接带（2)， 用于将壳体（1)固定在游泳者身体上，在壳体（1)内部设置有蓄电池（12)，其特征在于，所 述的蓄电池（12)上连接有控制开关（13)，蓄电池（12)为仿生游泳辅助装置供电； 在壳体（1)内部前端两侧分别对称设置有一个手臂辅助大带轮（14)，在壳体（1)内部 后端两侧分别对称设置有一个腿部辅助大带轮（15)，手臂辅助大带轮（14)上分别铰接有 一个手臂辅助架（3)，腿部辅助大带轮（15)上分别铰接有一个腿部辅助架（4); 所述的手臂辅助架（3)包括大臂辅助架（5)、小臂辅助架（6)和手套（7)，大臂辅助架 (5) 的一端偏心式铰接在手臂辅助大带轮（14)上，大臂辅助架（5)的另一端与小臂辅助架 (6) 的一端铰接，小臂辅助架（6)的另一端上设置有手套（7)，手套（7)用于放置游泳者的手 使得游泳者的手臂贴合在手臂辅助架（3)上； 所述的腿部辅助架（4)包括大腿辅助架（8)、小腿辅助架（9)和脚套（10)，大腿辅助架 (8) 的一端偏心式铰接在腿部辅助大带轮（15)上，大腿辅助架（8)的另一端与小腿辅助架 (9) 的一端铰接，小腿辅助架（9)的另一端上设置有脚套（10)，脚套（10)用于放置游泳者的 脚使得游泳者的腿部贴合在腿部辅助架（4)上； 所述的壳体（1)内还安装有手臂辅助电动机（16)和腿部辅助电动机（17)，手臂辅助电 动机（16)的输出轴与减速箱（18)的输入轴相连，所述的减速箱（18)的输出轴为两个，两个 输出轴的转速相同转动方向相反，减速箱（18)的两个输出轴上各自安装有一个手臂辅助小 带轮（19)，手臂辅助小带轮（19)与手臂辅助大带轮（14)之间通过传动带（21)传动使得手 臂辅助电动机（16)控制手臂辅助架（3)运动； 腿部辅助电动机（17)的输出轴与减速箱（18)的输入轴相连，所述的减速箱（18)的输 出轴为两个，两个输出轴的转速相同转动方向相反，减速箱（18)的两个输出轴上各自安装 有一个腿部辅助小带轮（20)，腿部辅助小带轮（20)与腿部辅助大带轮（15)之间通过传动 带（21)传动使得腿部辅助电动机（17)控制腿部辅助架（4)运动； 所述的手臂辅助电动机（16)和腿部辅助电动机（17)分别与安装在壳体（1)内部的单 片机（22)相连，单片机（22)用于控制手臂辅助电动机（16)和腿部辅助电动机（17)的运转。
2. 如权利要求1所述的仿生游泳辅助装置，其特征在于，所述的小臂辅助架（6)的长度 可调节，通过调节螺栓（11)实现长度的调节；所述的小腿辅助架（9)的长度可调节，通过调 节螺栓（11)实现长度的调节。
3. 如权利要求1所述的仿生游泳辅助装置，其特征在于，所述的小臂辅助架（6)上设置 有用于辅助固定游泳者小臂的连接带（2);所述的小腿辅助架（9)上设置有用于辅助固定游 泳者小腿的连接带（2)。
4. 如权利要求1所述的仿生游泳辅助装置，其特征在于，所述的壳体（1)外表面设置为 与人体胸部和腹部相贴合的形状；所述的手臂辅助架（3)设置为与手臂贴合的形状，所述 的腿部辅助架（4)设置为与腿部贴合的形状。
5. 如权利要求1所述的仿生游泳辅助装置，其特征在于，所述的蓄电池（12)采用带有 电量报警器的电池。
6. 如权利要求1所述的仿生游泳辅助装置，其特征在于，所述的手臂辅助电动机（16) 和腿部辅助电动机（17 )均采用步进电机。
7. 如权利要求1所述的仿生游泳辅助装置，其特征在于，所述的单片机（22)采用
【文档编号】A63B35/12GK203886137SQ201320664686
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】孔燕, 姚树新, 王锴, 乔飞飞, 姚怀新, 王海飞, 李兴伟 申请人:长安大学