本发明涉及一种运动设备，特别是涉及一种室内游泳机。
背景技术：
游泳素有“运动之王”的美称，是最好的有氧训练，能避免常规运动可能会对人体关节造成的损伤，而且健康益处多多，老少皆宜。游泳能加强心肺功能，控制体重和健美，对防止或减轻动脉硬化和心血管病有良好的作用，能预防和治疗关节炎等方面的疾病，增强抵抗力。很多运动员在伤后康复期都会通过游泳来帮助恢复，而且游泳不需要多专业的设施，一池碧水足矣。
但是随着城市化的快速发展，人口逐步集中化，人们的自由活动空间越来越小，同时人们的工作和生活节奏也越来越快，空闲时间越发珍贵，很少有业余时间去游泳馆锻炼身体。对于喜欢跑步的人们，市场上已经有各种型号的跑步机来满足人们通过国跑步来锻炼身体，但是目前市场上尚未出现室内游泳设备来满足人们在室内完成游泳运动。
游泳，是在水上靠自力漂浮，借助自身肢体的运动在水中前进的运动。在常见的游泳馆中，水是静态的，人是动态的，本质是人们依靠对水产生的反作用力向前移动。反之假如水是动态的，并且与游泳者向前移动的速度相抵消，此时人相对于地面就是静态的。所以设计一种室内游泳机，机器内的水的流速始终能与人向前运动的速度相抵消，那么人在室内的狭小空间内，即可充分进行游泳锻炼。这对于推进运动设备领域的科技发展和提高人们的生活质量，保障人们的身体健康具有重要意义。
技术实现要素：
因此，本发明为了让人们在室内进行游泳运动，提供一种室内游泳机，在游泳机中注水后，水的流速会根据人的游泳速度自动平稳调节，游泳者在游泳机内的狭小空间获得真实的游泳体验，但相对于地面始终是静止的。
本发明所采用的技术方案是：一种室内游泳机，其特征在于：包括基体、弹簧固定架、弹簧、挡板、电机、叶轮、过滤网、红外发射器、红外接收器、电路板、mcu、继电开关、小螺钉、大螺钉。
所述基体为长方体，基体顶面中央区域向下开设有长方体形的游泳室，在基体的顶面靠近基体头部位置，向下直到靠近基体底面，开设有横截面为矩形的头部竖槽；在基体的顶面靠近基体尾部位置，向下直到靠近基体底面，开设有横截面为矩形的尾部竖槽；靠近基体的底面，在游泳室的下方，开设有横截面为矩形的底部水平槽；底部水平槽将头部竖槽和尾部竖槽连接起来，形成一个u形的连通槽，环绕在游泳室的头尾和底部；在头部竖槽和游泳室之间的隔板上，由上到下开设多个水平长条形的进水槽孔，在尾部竖槽和游泳室之间的隔板上，由上到下开设多个水平长条形的排水槽孔。
进一步讲，进水槽孔主要分布在头部竖槽和游泳室之间的隔板的上半部分区域；排水槽孔主要分布在尾部竖槽和游泳室之间的隔板的上半部分区域。
在基体的头部竖槽内，靠近进水槽孔以下的位置，设有一个水平的安装平台，安装平台上竖直向下均匀开设多个圆柱形的安装孔，位于安装平台顶面在每个安装孔的两端，均开设有小螺钉孔；在安装孔内的中间深度位置的内壁上，水平开设有一定深度的环槽；在安装孔内的下端开口处，设有水平的环形平台。
进一步讲，所述安装平台完全覆盖头部竖槽的横截面，水流必须穿过安装孔，才能在头部竖槽内上下流动。
在基体的尾部竖槽内，靠近排水槽孔以下的位置，环绕尾部竖槽内壁，均匀设有多个长方体形的挡块；
在基体的左右外侧立壁上，靠近基体头部，开设有一个矩形的电路板安装孔。
所述弹簧固定架为十字交叉形，十字形的四个外端均向上弯折，尾端再向外水平弯折嵌入安装孔的环槽内。
进一步讲，所述弹簧固定架的材质具备一定弹性，弹簧固定架的最大外径介于环槽的内槽径和外槽径之间。
所述挡板为扁圆形，焊接在弹簧的下端面，所述弹簧的上端面焊接在弹簧固定架的底面。
进一步讲，所述挡板的外径小于安装孔内径，大于环形平台的内环径。
所述电机的电机轴向下安装在安装孔内，电机的顶面设有长条形的安装片，安装片上开设有沉孔，小螺钉穿过沉孔，安装在小螺钉孔中，将电机固定在安装孔的内部；所述叶轮以焊接的方式固定在电机的输出轴上。
所述过滤网为网状结构的扁长方体，放置在尾部竖槽内的挡块上。
进一步讲，所述过滤网的水平截面与尾部竖槽的水平截面大小相同。
所述红外发射器和红外接收器安装在游泳室内的左右两侧立壁上，靠近游泳室的头部。所述电路板为矩形，内侧面上安装有mcu和多个继电开关，电路板的两端延伸出固定片，固定片上开设有沉孔，通过大螺钉将电路板固定在基体的电路板安装孔内。
本发明的原理为：所述安装孔、环形平台、挡板、弹簧、弹簧固定架构成一个单向阀结构，在正常情况下，由于弹簧的弹力作用，挡板压在环形平台的顶面，此时头部竖槽内的水无法流动；当安装孔内的电机转动后，叶轮带动安装孔内的水向上流动，挡板下方的水压大于挡板上方的水压，将挡板向上推开，挡板下方的水穿过挡板和环形平台之间的间隙，向上流动。
所述红外发射器在通电后持续稳定的向红外接收器发射红外波，红外接收器在接收到红外波时，产生高电平，转换为数字信号即为1，当红外接收器未接收到红外波时，产生低电平，转换为数字信号即为0。当mcu接收到高电平信号时，闭合某管脚，接通继电开关的线圈电流，继电开关闭合，与继电开关串联的电机通电后，带动叶轮旋转，从而带动水从底部水平槽流向头部竖槽，再从头部竖槽流向游泳室，再从游泳室流向尾部竖槽，最后从尾部竖槽流到底部水平槽。
每个安装孔内均设有单向阀结构和电机，每个电机都有与其串联的继电开关，电路中具有多个支路，每个支路上均串接有一个继电开关和一台电机，通过调节启动电机的数量或电机的转速，来调整游泳室内的水的流速。
本发明一种室内游泳机具有如下优点：
（1）利用弹簧和环形平台设计成单向阀结构，使得游泳室内水的无法倒流；
（2）利用人体能阻挡红外波的特性，检验人体在游泳室内的位置；
（3）结合多个电机的开启数量和转速，实现游泳室内的水流速度的动态调控。
所以，这种室内游泳机，在游泳机中注水后，水的流速会根据人的游泳速度自动平稳调节，游泳者在游泳机内的狭小空间获得真实的游泳体验，对于推进运动设备领域的科技发展和提高人们的生活质量，保障人们的身体健康具有重要意义。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1是本发明的整体装配示意图。
图2是本发明在电路板侧的视角的整体装配示意图。
图3是本发明在头部竖槽向下剖开后的内部结构装配示意图。
图4是本发明在头部竖槽向下剖开后的安装平台处的结构装配示意图。
图5是本发明在头部竖槽向下剖开后的电机处的结构装配示意图。
图6是在图5基础上拆除电机后的其余零件装配示意图。
图7是在图6基础上拆除所有零件后的安装孔处的结构示意图。
图8是本发明的安装孔内的各零件拆解图。
图9是本发明在尾部竖槽向下剖开后的内部结构装配示意图。
图10是在图9基础上拆除过滤网后的内部结构示意图。
图11是图10的局部放大图。
图12是本发明的红外发射器在基体的安装位置示意图。
图13是本发明的红外发射器处的结构示意图。
图14是本发明的红外接收器在基体的安装位置示意图。
图15是本发明的红外发射器处的结构示意图。
图16是本发明的电路板与基体的拆解示意图。
图17是本发明的电路板的结构示意图。
图18是本发明的剖切线a-a的位置示意图。
图19是本发明沿剖切线a-a的剖视图。
图20是图19的局部放大图。
图21是本实施例的主电路示意图。
图22是本实施例的控制原理流程图。
图中标号：1-基体、101-头部竖槽、102-底部水平槽、103-尾部竖槽、104-进水槽孔、105-排水槽孔、106-安装平台、107-安装孔、108-小螺钉孔、109-环槽、110-环形平台、111-挡块、112-电路板安装孔、2-弹簧固定架、3-弹簧、4-挡板、5-电机、6-叶轮、7-过滤网、8-红外发射器、9-红外接收器、10-电路板、11-mcu、12-继电开关、13-小螺钉、14-大螺钉、a-电源、b-开关、c-电机、s-游泳室。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明一种室内游泳机作进一步的详细描述。
一种室内游泳机，其特征在于：包括基体1、弹簧固定架2、弹簧3、挡板4、电机5、叶轮6、过滤网7、红外发射器8、红外接收器9、电路板10、mcu11、继电开关12、小螺钉13、大螺钉14。
如图1、图2、图3、图7、图10、图11、图12、图16所示，所述基体1为长方体，基体1顶面中央区域向下开设有长方体形的游泳室，在基体1的顶面靠近基体头部位置，向下直到靠近基体底面，开设有横截面为矩形的头部竖槽101；在基体1的顶面靠近基体尾部位置，向下直到靠近基体底面，开设有横截面为矩形的尾部竖槽103；靠近基体1的底面，在游泳室的下方，开设有横截面为矩形的底部水平槽102；底部水平槽102将头部竖槽101和尾部竖槽103连接起来，形成一个u形的连通槽，环绕在游泳室的头尾和底部；在头部竖槽101和游泳室之间的隔板上，由上到下开设多个水平长条形的进水槽孔104，在尾部竖槽103和游泳室之间的隔板上，由上到下开设多个水平长条形的排水槽孔105。
进一步讲，如图3、图10所示，进水槽孔104主要分布在头部竖槽101和游泳室之间的隔板的上半部分区域；排水槽孔105主要分布在尾部竖槽103和游泳室之间的隔板的上半部分区域。
如图7所示，在基体1的头部竖槽101内，靠近进水槽孔104以下的位置，设有一个水平的安装平台106，安装平台106上竖直向下均匀开设多个圆柱形的安装孔107，位于安装平台106顶面在每个安装孔107的两端，均开设有小螺钉孔108；在安装孔107内的中间深度位置的内壁上，水平开设有一定深度的环槽109；在安装孔107内的下端开口处，设有水平的环形平台110。
进一步讲，如图3、图4、图19、图20所示，所述安装平台106完全覆盖头部竖槽101的横截面，水流必须穿过安装孔107，才能在头部竖槽101内上下流动。
如图9、图10、图11所示，在基体1的尾部竖槽103内，靠近排水槽孔105以下的位置，水平环绕尾部竖槽103内壁，均匀设有多个长方体形的挡块111；
如图2、图3、图12、图16所示，在基体1的左右外侧立壁上，靠近基体头部，开设有一个矩形的电路板安装孔112。
进一步讲，所述基体1的大小分为多种型号，游泳室的长度在人体竖直伸展双臂长度的基础上增加100cm，游泳室的宽度在人体水平伸展双臂宽度的基础上增加50cm。
如图5、图6、图8所示，所述弹簧固定架2为十字交叉形，十字形的四个外端均向上弯折，尾端再向外水平弯折嵌入安装孔107的环槽109内，所以弹簧固定架2能够旋转，但不能上下移动。
进一步讲，如图6所示，所述弹簧固定架2的材质具备一定弹性，弹簧固定架2的最大外径介于环槽109的内槽径和外槽径之间。
如图5、图6、图10所示，所述挡板4为扁圆形，焊接在弹簧3的下端面，所述弹簧3的上端面焊接在弹簧固定架2的底面。
进一步讲，如图6、图7所示，所述挡板4的外径小于安装孔107内径，大于环形平台110的内环径。
如图5、图8所示，所述电机5的电机轴向下安装在安装孔107内，电机5的顶面设有长条形的安装片，安装片上开设有沉孔，小螺钉13穿过沉孔，安装在小螺钉孔108中，将电机5固定在安装孔107的内部；所述叶轮6以焊接的方式固定在电机5的输出轴上。
如图9、图10、图11所示，所述过滤网7为网状结构的扁长方体，放置在尾部竖槽103内的挡块111上。
进一步讲，如图9所示，所述过滤网7的水平截面与尾部竖槽103的水平截面大小相同，所以水由尾部竖槽103流向底部水平槽102，必须经过过滤网7的过滤。
如图12、图13、图14、图15所示，所述红外发射器8和红外接收器9安装在游泳室内的左右两侧立壁上，靠近游泳室的头部。如图16、图17所示，所述电路板10为矩形，内侧面上安装有mcu11和多个继电开关12，电路板10的两端延伸出固定片，固定片上开设有沉孔，通过大螺钉14将电路板10固定在基体1的电路板安装孔112内。
进一步讲，红外发射器8中含有的晶振结构在通电后产生一定频率的红外波，通过发光二极管发射出去；红外接收器9中的监测二极管在接收到红外波后，产生规律的电压信号。由于红外波的能量偏小，人在游泳室游泳时，头部、手臂等肢体均可阻挡红外波的传递。
进一步讲，所述电路板10内含a/d转换电路，将红外接收器9的电压信号转换为数字信号。
如图5所示，所述安装孔107、环形平台110、挡板4、弹簧3、弹簧固定架2构成一个单向阀结构，在正常情况下，由于弹簧3的弹力作用，挡板4压在环形平台110的顶面，此时头部竖槽101内的水无法流动；当安装孔107内的电机5转动后，叶轮6带动安装孔107内的水向上流动，挡板4下方的水压大于挡板4上方的水压，将挡板4向上推开，挡板4下方的水穿过挡板4和环形平台110之间的间隙，向上流动。
所述红外发射器8在通电后持续稳定的向红外接收器9发射红外波，红外接收器9在接收到红外波时，产生高电平，转换为数字信号即为1，当红外接收器9未接收到红外波时，产生低电平，转换为数字信号即为0。当mcu11接收到高电平信号时，闭合某管脚，接通继电开关12的线圈电流，继电开关12闭合，与继电开关12串联的电机5通电后，带动叶轮6旋转，从而带动水从底部水平槽102流向头部竖槽101，再从头部竖槽101流向游泳室，再从游泳室流向尾部竖槽103，最后从尾部竖槽103流到底部水平槽102。
每个安装孔107内均设有单向阀结构和电机5，每个电机5都有与其串联的继电开关12，电路中具有多个支路，每个支路上均串接有一个继电开关12和一台电机5，通过调节启动电机5的数量或电机5的转速，来调整游泳室内的水的流速。
所以，游泳室内的水的流速共有三种调节方法：单独增加和减少启动电机5的数量；单独调节电机5的转速；电机5的启动数量和转速相结合。这样游泳室内的水的流速会具备多种档位。
由于水只能从游泳室通过排水槽孔105流向尾部竖槽103，所以过滤网7无需任何固定结构都不会掉落，待过滤网7上的杂物较多后，即可从尾部竖槽103开口处取出过滤网7，进行清理后再次放入或更换过滤网7。
在本实施例中，如图21、图22所示，单独以增加和减少启动电机5的数量来调整游泳机内的水的流速，其接线方式为：
家庭电源的火线和零线触点上，并联接有五组电路支路，每组支路上，均串接有一个开关和一个电机。在每组支路上，开关闭合后，同一支路的电机就会通电开始旋转。
进一步讲，在本实施例中，电源为普通家用交流电源。
进一步讲，在本实施例中，开关为常开继电开关，线圈通电后开关闭合。
在使用者尚未进入游泳室时，红外接收器能够接收到红外发射器发出的所有红外波，使用者朝向游泳机头部游动后，当出现肢体阻断红外波时，第一条支路的开关闭合，电机开启后，水流开始从游泳室的头部流向游泳室的尾部；
此时出现两种情况，当人体向前的速度大于水流的速度时，肢体继续阻断红外波，此时第二条支路的开关闭合，第二支路的电机开启，从游泳室的头部流向尾部的水流速度继续增加；当人体向前的速度小于水流的速度时，人体会向游泳室的尾部移动，肢体不再阻断红外波，此时第一条支路的开关恢复打开状态，第一条支路的电机关闭，从游泳室的头部流向尾部的水流速度降低。
假如第一、第二条支路的电机都已开启，但游泳者的肢体仍能阻断红外波，说明水流的速度还不能够与人的游泳速度相抵消，此时第三条支路的开关闭合，第三条支路的电机开启，从游泳室的头部流向尾部的水流速度继续增加；假如第一、第二条支路的电机都已开启，人体开始向游泳室的尾部移动，肢体不再阻断红外波，此时第二条支路的开关恢复打开状态，第二条支路的电机关闭，从游泳室的头部流向尾部的水流速度降低。
依据上述原理，当人向前游泳的速度大于游泳室内的从头部流向尾部的水流速度时，就会出现人的头部、手臂或其它肢体就会阻挡红外波的状况，此时就会新增一条支路的电机开启来增加水的流速；反之，当人向前游泳的速度小于游泳室内的从头部流向尾部的水流速度时，人体向游泳室的尾部移动，不再阻挡红外波，此时就会新关闭一条支路的电机来降低水流速度。
所以本实施例中的游泳室内的水流速度共有五个档位，依据人的游泳速度动态调节水流的速度，无论人体的游泳速度加快或降低，都能让人体保持在游泳室的中央区域处。
本发明中，mcu是指单片微型计算机，是集成了内处理器(cpu)、存储器(ram、rom)、计数器、以及i/o端口为一体的一块集成芯片。a/d转换电路为数模转换电路。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。