一种用于游泳的平衡施力装置的制作方法

本发明涉及游泳装备和潜水装备行业，特别涉及一种用于游泳的平衡施力装置，用于游泳运动、潜水运动，特别适合于水中长距离巡游。

背景技术：

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，但是，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。

人类不适应水中游动的主要运动结构缺陷是人体腿部的主要骨骼、关节和肌肉都是为适应人类单向向前的行走、奔跑的运动功能而存在的，即人类行走或奔跑主要是向着前方，很少需要向着后方行走或奔跑，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，踝关节、膝关节和髋关节均只能单向弯折而不能双向对称弯折，因此，当人类模仿鱼类摆动尾鳍那样摆动双腿时，实质上还是做的单侧运动而非对称运动，摆腿姿势显得极不协调，前进效率非常低，游动的时间稍长就会感到疲劳。

技术实现要素：

针对当今游泳装备和潜水装备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，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、鲸类摆动双腿游动的姿势相对比，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平衡施力装置，达到游泳时双向同步摆腿施力较为平衡对等，摆腿幅度较为平衡对称，有效降低摆腿动作的内耗，提高有用功的比重，从而提升游泳和潜水的前进效率、提高游速并有效降低长时间游泳时产生的疲劳感，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。

本发明具体采用如下技术方案：

一种用于游泳的平衡施力装置，包括小腿杆体和大腿杆体，其特征在于：所述小腿杆体平行于游泳者小腿布置，并与游泳者至少一条小腿固定，小腿杆体朝向游泳者大腿的一端联接有大腿杆体，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固定，所述小腿杆体包括小腿主杆体、小腿向大腿侧加长杆、小腿向脚侧加长杆，所述大腿杆体包括大腿主杆体、大腿向小腿侧加长杆；所述小腿杆体与大腿杆体的联接方式为铰接方式，当所述小腿杆体与大腿杆体采用铰接方式相联接时，在小腿杆体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，所述膝部铰接结构包括膝部铰接轴、膝部铰接轴端螺母；所述小腿杆体与大腿杆体之间设有帮助弯折的膝关节回位的至少一个膝部弹性元件，所述膝部弹性元件与膝部导向轮、膝部连接绳索、膝部固定桩共同组成膝部弹性储能装置，膝部铰接结构附近至少设有一个膝部弹性储能装置，当膝部铰接结构弯折后回位时，膝部弹性储能装置释放能量，帮助膝部铰接结构回位。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述小腿杆体朝向游泳者脚部的一端联接有脚部杆体，所述脚部杆体与游泳者的至少一只脚固定，所述脚部杆体包括脚部主杆体、设在脚部主杆体两端的脚部向小腿侧加长杆和脚部向脚底侧伸缩杆；所述小腿杆体与脚部杆体的联接方式为铰接方式，当所述小腿杆体与脚部杆体采用铰接方式相联接时，在小腿杆体与脚部杆体的联接处设有与游泳者踝关节同步弯折的踝部铰接结构，所述踝部铰接结构包括踝部铰接轴、踝部铰接轴端螺母；所述小腿杆体与脚部杆体之间设有帮助弯折的踝关节回位的至少一个踝部弹性元件，所述踝部弹性元件与踝部导向轮、踝部连接绳索、踝部固定桩共同组成踝部弹性储能装置，踝部铰接结构附近至少设有一个踝部弹性储能装置，当踝部铰接结构弯折后回位时，踝部弹性储能装置释放能量，帮助踝部铰接结构回位。

所述脚部杆体侧面设有固定游泳者脚的脚部固定结构，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联接板结构、一体式鞋型结构、直接卡入普通鞋的雪橇卡鞋器结构，所述一体式鞋型结构游泳者的脚可以直接穿入其中；脚部固定结构与脚部杆体的联接方式包括但不限于铰接方式联接；当脚部固定结构与脚部杆体的联接方式铰接方式时，所述脚部固定结构包括脚部联接板轴端螺母和通过脚部联接板轴端螺母铰接在脚部主杆体上的脚部联接板。

所述脚部杆体上可附加至少一个伸缩杆锁止结构，锁止后将脚部向脚底侧伸缩杆伸出部分固定。

所述脚部固定结构底部设有调整脚部向脚底侧伸缩杆伸出脚部主杆体以外的长度的拉臂结构或推臂结构。

所述拉臂结构包括通过脚底侧铰接轴和脚底侧铰接轴端螺母铰接在脚部联接板上的脚底侧拉臂T型套、通过伸缩杆侧铰接轴端螺母铰接在脚部向脚底侧伸缩杆上的伸缩杆侧拉臂T型套、通过拉臂锁紧螺母联接在伸缩杆侧拉臂T型套和脚底侧拉臂T型套之间的拉臂，所述推臂结构与拉臂结构的组成零件完全相同，只是将拉臂结构与脚部联接板之间的铰接点从脚部联接板底部的后端移到了脚部联接板底部的前端。

游泳者在游泳过程中，通过转动脚踝，即勾脚或伸直脚背的动作，脚部联接板带动拉臂结构，进而带动脚部向脚底侧伸缩杆作伸、缩动作，从而控制脚部向脚底侧伸缩杆伸出脚部主杆体以外的长度，进而控制仿生尾鳍伸出的长度，以适应高速巡游和低速巡游两种不同的游泳速度的需要；拉臂为正反丝双头螺杆，便于游泳者根据自己的腿、脚尺寸调整拉臂的长度，调整好后将拉臂两端的拉臂锁紧螺母锁紧。

所述脚部杆体两端之中除联接小腿杆体一端之外的另一端与常见的仿生尾鳍或普通的脚蹼联接。

所述脚部杆体与仿生尾鳍或脚蹼的联接结构包括但不限于可换式联接结构，相应的仿生尾鳍为可换式仿生尾鳍，脚蹼为可换式脚蹼，以便于更换各种形式的仿生尾鳍或脚蹼；具体而言，脚部杆体与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼的可换式联接结构包括但不限于螺纹式联接加并紧螺母的结构方式、大管套小管的插接式联接加侧置弹性定位销或侧置锁紧螺栓的结构方式，所述弹性定位销即弹性锁销；当可换式联接结构为螺纹式联接加并紧螺母的结构方式时，可换式联接结构包括可换式仿生尾鳍、尾鳍并紧螺母。

所述可换式脚蹼可利用普通脚蹼增加简单的固定结构，将其有效固定在两腿之间的脚部杆体或小腿杆体末端，普通脚蹼既可以是双脚共穿一只的双脚单蹼，也可以是双脚各穿一只的双脚双蹼。

所述脚部杆体的中心轴线与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼的中心轴线可以同轴，即脚部杆体与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼成一字形布置，也可以不同轴，即脚部杆体轴线与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼中心轴线成L形布置或成之字形布置，所述L形布置即成钝角布置，钝角包括小于180度的钝角，也包括大于180度的钝角。

本发明中，所述可换式仿生尾鳍可采用内部为骨架，外部包裹蒙皮的结构形式，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，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、塑料、柔性聚氨酯；所述可换式仿生尾鳍也可以做成前后段的形式，前段为刚性材料，后段为弹性材料，前后段为一体式结构。

所述可换式仿生尾鳍的骨架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骨架的刚度逐渐降低，与自然界中鱼类的尾鳍骨架结构相类似，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。

所述可换式仿生尾鳍二者之一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、高弹橡胶或聚氨酯直接制成，所述主尾鳍和副尾鳍可以用同种材料制成，也可以用不同种材料制成。

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固定，所述躯干杆体包括躯干主杆体、躯干向大腿侧加长杆；所述躯干杆体与大腿杆体的联接方式为铰接方式，当所述躯干杆体与大腿杆体采用铰接方式相联接时，在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，所述髋部铰接结构包括髋部铰接轴、髋部铰接轴端螺母；所述躯干杆体与大腿杆体之间设有帮助弯折的髋关节回位的至少一个髋部弹性元件，所述髋部弹性元件与髋部导向轮、髋部连接绳索、髋部固定桩共同组成髋部弹性储能装置，髋部铰接结构附近设有至少一个髋部弹性储能装置，当髋部铰接结构弯折后回位时，髋部弹性储能装置释放能量，帮助髋部铰接结构回位。

所述小腿杆体、大腿杆体、脚部杆体、躯干杆体的制作材料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、陶瓷、竹、木材，轻质且高强度，以满足长时间、大负荷工作的要求。

所述两个膝部弹性元件与分别联接一个膝部弹性元件且各自固定在大腿杆体和小腿杆体上的两个膝部固定桩、设置在大腿杆体和小腿杆体铰接处的膝部导向轮、联接在两个膝部弹性元件之间且绕过膝部导向轮的膝部连接绳索共同组成膝部弹性储能装置。

所述两个踝部弹性元件与分别联接一个踝部弹性元件且各自固定在脚部杆体和小腿杆体上的两个踝部固定桩、设置在脚部杆体和小腿杆体铰接处的踝部导向轮、联接在两个踝部弹性元件之间且绕过踝部导向轮的踝部连接绳索共同组成踝部弹性储能装置。

所述两个髋部弹性元件与分别联接一个髋部弹性元件且各自固定在大腿杆体和躯干杆体上的两个髋部固定桩、设置在大腿杆体和躯干杆体铰接处的髋部导向轮、联接在两个髋部弹性元件之间且绕过髋部导向轮的髋部连接绳索共同组成髋部弹性储能装置。

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，踝关节、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装置、踝部弹性储能装置、髋部弹性储能装置，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装置，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。

所述膝部弹性元件、踝部弹性元件、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。

所述膝部弹性元件、踝部弹性元件、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、踝关节、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。

所述膝部弹性元件、踝部弹性元件、髋部弹性元件三者之中至少有一者配有调节弹性元件弹力大小的平衡施力弹力调节结构，所述平衡施力弹力调节结构包括平衡施力调力螺杆、平衡施力自由旋转接头、调力锁紧螺母、固定桩锁紧螺母，平衡施力自由旋转接头可以在平衡施力调力螺杆相应的孔内自由旋转，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各关节处的弹性储能装置的弹力大小。

所述膝部铰接结构装有至少一个可将膝部铰接结构锁止的膝部锁止结构，锁止后形成大腿杆体与小腿杆体夹角固定的刚性联接方式，所述膝部锁止结构包括膝部锁止螺栓、膝部锁止螺母。

所述踝部铰接结构装有至少一个可将踝部铰接结构锁止的踝部锁止结构，锁止后形成脚部杆体与小腿杆体夹角固定的刚性联接方式，所述踝部锁止结构包括踝部锁止螺栓、踝部锁止螺母。

所述髋部铰接结构装有至少一个可将髋部铰接结构锁止的髋部锁止结构，锁止后形成躯干杆体与大腿杆体夹角固定的刚性联接方式，所述髋部锁止结构包括髋部锁止螺栓、髋部锁止螺母。

本发明中，所述膝部锁止结构、踝部锁止结构、髋部锁止结构的结构形式均包括但不限于侧置锁止螺栓加侧置锁止螺母的结构形式、侧置弹性定位销的结构形式，所述弹性定位销即弹性锁销；所述膝部锁止结构、踝部锁止结构、髋部锁止结构均有锁止状态、解锁状态两种状态，在锁止状态下，所述各锁止结构对应的铰接结构不能自由转动，在解锁状态下，所述各锁止结构对应的铰接结构可以自由转动。

所述小腿杆体通过小腿捆绑结构与游泳者至少一条小腿固定，所述大腿杆体通过大腿捆绑结构与游泳者至少一条大腿固定，所述脚部杆体通过脚部捆绑结构与游泳者至少一只脚固定，所述躯干杆体通过躯干捆绑结构与游泳者躯干固定。

所述小腿杆体与游泳者小腿固定、大腿杆体与游泳者大腿固定、脚部杆体与游泳者脚部固定、躯干杆体与游泳者躯干固定的具体方式均可采用带有带有粘扣的弹性或带皮带扣的宽皮带分别做成小腿捆绑结构、大腿捆绑结构、脚部捆绑结构、躯干捆绑结构，所述粘扣即魔术扣。

所述小腿捆绑结构包括固定在小腿杆体上的且与小腿相适应的小腿捆绑本体、设在小腿捆绑本体上的小腿捆绑弹性带、设在小腿捆绑弹性带内侧的小腿捆绑缓冲衬垫、包裹在小腿捆绑缓冲衬垫上的小腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布。

所述大腿捆绑结构包括固定在大腿杆体上的且与大腿相适应的大腿捆绑本体、设在大腿捆绑本体上的大腿捆绑弹性带、设在大腿捆绑弹性带内侧的大腿捆绑缓冲衬垫、包裹在大腿捆绑缓冲衬垫上的大腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布。

所述脚部捆绑结构包括固定在脚部杆体上的且与脚部相适应的脚部捆绑本体、设在脚部捆绑本体上的脚部捆绑弹性带、设在脚部捆绑弹性带内侧的脚部捆绑缓冲衬垫、包裹在脚部捆绑缓冲衬垫上的脚部捆绑缓冲衬垫包裹绒布。

所述躯干捆绑结构包括固定在躯干杆体上的且与躯干相适应的躯干捆绑本体、设在躯干捆绑本体上的躯干捆绑弹性带、设在躯干捆绑弹性带内侧的躯干捆绑缓冲衬垫、包裹在躯干捆绑缓冲衬垫上的躯干捆绑缓冲衬垫包裹绒布。

通常情况下，将小腿杆体布置于游泳者的两条小腿之间、大腿杆体布置于游泳者的两条大腿之间，然后分别用至少1组的弹性带或宽皮带横向加以捆绑，最后用粘扣或皮带扣以适当的松紧度锁定；小腿杆体、大腿杆体、弹性带或宽皮带与游泳者小腿、大腿接触的部位内衬材质柔软的腿部缓冲衬垫，用于制作腿部缓冲衬垫的材料包括但不限于硅胶、软橡胶、海绵、软塑料，并可在所述腿部缓冲衬垫与游泳者皮肤接触的部位包裹绒布，以防止长时间捆绑双腿可能产生的损伤并增加舒适感；小腿杆体、大腿杆体、弹性带或宽皮带均生根于小腿捆绑本体或大腿捆绑本体，制作所述小腿捆绑本体或大腿捆绑本体的材料包括但不限于塑料、橡胶。

通常情况下，将脚部杆体布置于游泳者的双脚之间，然后用至少1组的弹性带或宽皮带横向加以捆绑，最后用粘扣或皮带扣以适当的松紧度锁定；脚部杆体、弹性带或宽皮带与游泳者脚部接触的部位内衬材质柔软的脚部缓冲衬垫，用于制作脚部缓冲衬垫的材料包括但不限于硅胶、软橡胶、海绵、软塑料，并可在所述脚部缓冲衬垫与游泳者皮肤接触的部位包裹绒布，以防止长时间捆绑双脚可能产生的损伤并增加舒适感；脚部杆体、弹性带或宽皮带均生根于脚部捆绑本体，制作所述脚部捆绑本体的材料包括但不限于塑料、橡胶。

通常情况下，将躯干杆体布置于游泳者的躯干前后或躯干两侧，然后用至少1组的弹性带或宽皮带横向加以捆绑，最后用粘扣或皮带扣以适当的松紧度锁定；躯干杆体、弹性带或宽皮带与游泳者躯干接触的部位内衬材质柔软的躯干部缓冲衬垫，用于制作躯干部缓冲衬垫的材料包括但不限于硅胶、软橡胶、海绵、软塑料，并可在所述躯干部缓冲衬垫与游泳者皮肤接触的部位包裹绒布，以防止长时间捆绑躯干可能产生的损伤并增加舒适感；躯干杆体、弹性带或宽皮带均生根于躯干部捆绑本体，制作所述躯干部捆绑本体的材料包括但不限于塑料、橡胶。

所述小腿捆绑结构、大腿捆绑结构、脚部捆绑结构、躯干捆绑结构中的宽皮带可以替换为制作运动护踝、运动护膝的加强布。

所述小腿捆绑结构、大腿捆绑结构、脚部捆绑结构、躯干捆绑结构还可进一步扩展捆绑范围，即做成踝部捆绑结构、膝部捆绑结构、髋部捆绑结构，所述踝部捆绑结构可用运动护踝与小腿杆体或脚部杆体相固定制成，所述膝部部捆绑结构可用运动护膝与小腿杆体或大腿杆体相固定制成，所述髋部捆绑结构可用运动护髋与大腿杆体或躯干部杆体相固定制成，所述运动护髋是参照运动护踝、运动护膝的制作材料及捆绑方式制作而成。

本发明中，所述用于游泳的平衡施力装置外部可包覆筒形泳裤，所述筒形泳裤包覆范围上至游泳者躯干，下至可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼，将所述用于游泳的平衡施力装置整体包覆住，仅露出可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼，可以有效降低游泳者行进的阻力。

本发明中，所述小腿杆体及脚部杆体与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼的联接方式替代为大腿杆体通过直联型小腿杆体与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼直接相连，省掉脚部杆体的中间环节，所述直联型小腿杆体包括直联型小腿主杆体、直联型小腿向大腿侧加长杆、直联型小腿向脚侧加长杆。

所述脚部捆绑结构、踝部捆绑结构即分别参照小腿捆绑结构、膝部捆绑结构的结构形式并依照游泳者的脚部、踝关节的具体形状和尺寸做出相应的调整而获得。

所述躯干杆体、髋部铰接结构、髋部弹性储能装置、髋部锁止结构、躯干捆绑结构、髋部捆绑结构即分别参照大腿杆体、膝部铰接结构、膝部部弹性储能装置、膝部锁止结构、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。

所述用于游泳的平衡施力装置通常情况下可单套使用，在游泳者的双脚或双腿上共同固定一套所述用于游泳的平衡施力装置。

所述用于游泳的平衡施力装置也可以成对使用，在游泳者的双脚或双腿上各固定一套所述用于游泳的平衡施力装置。

本发明的优点在于：

1、本发明的用于游泳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，通过该用于游泳的平衡施力装置，结合人体运动结构特点，科学合理地运用人体工学，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。

2、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联接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。

3、本发明的各杆体均可采用大管套小管的可伸缩、可加长结构，并可附加锁止结构，便于调整长度，以适合不同身高的游泳者的需要。

4、本发明通过脚部固定结构底部的拉臂结构或推臂结构可随时调整仿生尾鳍或脚蹼伸出的长度，游泳者在游泳过程中，通过转动脚踝，即勾脚或伸直脚背的动作，随时控制仿生尾鳍或脚蹼伸出的长度，以适应高速巡游和低速巡游两种不同的游泳速度的需要。

5、本发明的脚部杆体与仿生尾鳍或脚蹼的可换式联接结构，便于更换各种形式的仿生尾鳍或脚蹼。

6、本发明的各铰接结构附近的弹性储能装置均可附加平衡施力弹力调节结构，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各弹性储能装置的弹力大小。

7、本发明的各关节处的铰接结构均可附加锁止结构，将被锁止的部分转化为夹角固定的刚性联接，以便于游泳者改变摆腿动作的具体姿态，并结合游泳者自身各部分肌肉的强弱特点，调试出最适合自己的摆腿动作姿态；通常情况下，漫游主要靠腰关节组往复弯曲，快游主要靠膝关节和踝关节往复弯曲。

8、本发明的用于游泳的平衡施力装置外部可包覆筒形泳裤，所述筒形游泳裤上至游泳者躯干，下至可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼，将所述用于游泳的平衡施力装置整体包覆住，仅露出可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼，可以有效降低游泳者行进的阻力。

9、本发明的大腿杆体还可通过直联型小腿杆体与可换式仿生尾鳍或可换式脚蹼直接相连，省掉脚部杆体的中间环节。

10、本发明的用于游泳的平衡施力装置通常情况下可单套使用，在游泳者的双脚或双腿上共同固定一套所述用于游泳的平衡施力装置；也可以成对使用，在游泳者的双脚或双腿上各固定一套所述用于游泳的平衡施力装置。

11、本发明结构轻巧，工作可靠，相应的制作工艺简单，成本低廉，便于大规模生产和普及使用。

附图说明

图1为本发明的小腿杆体、大腿杆体、膝部铰接结构的组合结构示意图。

图2为本发明的小腿杆体和大腿杆体之间的膝部铰接结构、膝部弹性储能装置结构示意图。

图3为本发明的小腿杆体和大腿杆体之间的膝部锁止结构示意图。

图4为本发明的小腿杆体和脚部杆体以及二者之间的的踝部铰接结构、踝部弹性储能装置、踝部锁止结构示意图。

图5为本发明的脚部固定结构示意图。

图6为本发明的脚部固定结构、拉臂结构和含有伸缩杆的脚部杆体结构示意图。

图7为本发明的脚部杆体与仿生尾鳍之间的可换式联接结构示意图。

图8为本发明的小腿杆体、大腿杆体、脚部杆体、可换式仿生尾鳍组合在一起的结构示意图。

图9为本发明省掉脚部杆体中间环节后小腿杆体与可换式仿生尾鳍直接相连接的结构示意图。

图10为本发明的小腿杆体上的小腿捆绑结构示意图。

图11为本发明的小腿杆体上的小腿捆绑结构、大腿杆体上的大腿捆绑结构示意图。

图12为本发明的小腿杆体、大腿杆体、脚部杆体、小腿捆绑结构、大腿捆绑结构、可换式仿生尾鳍组合在一起的结构示意图。

图13为本发明的膝部弹性储能装置的平衡施力弹力调节结构示意图。

图中：1、小腿杆体；101、小腿主杆体；102、小腿向大腿侧加长杆；103、小腿向脚侧加长杆；2、大腿杆体；201、大腿主杆体；202、大腿向小腿侧加长杆；3、膝部铰接结构；301、膝部铰接轴；302、膝部铰接轴端螺母；4、膝部弹性储能装置；401、膝部弹性元件；402、膝部导向轮；403、膝部连接绳索；404、膝部固定桩；5、膝部锁止结构；501、膝部锁止螺栓；502、膝部锁止螺母；6、脚部杆体；601、脚部主杆体；602、脚部向小腿侧加长杆；603、脚部向脚底侧伸缩杆；7、踝部铰接结构；701、踝部铰接轴；702、踝部铰接轴端螺母；8、踝部弹性储能装置；801、踝部弹性元件；802、踝部导向轮；803、踝部连接绳索；804、踝部固定桩；9、踝部锁止结构；901、踝部锁止螺栓；902、踝部锁止螺母；10、脚部固定结构；1001、脚部联接板；1002、脚部联接板轴端螺母；11、拉臂结构；1101、拉臂；1102、拉臂锁紧螺母；1103、脚底侧拉臂T型套；1104、脚底侧铰接轴；1105、脚底侧铰接轴端螺母；1106、伸缩杆侧拉臂T型套；1107、伸缩杆侧铰接轴端螺母；12、可换式联接结构；1201、可换式仿生尾鳍；1202、尾鳍并紧螺母；13、直联型小腿杆体；1301、直联型小腿主杆体；1302、直联型小腿向大腿侧加长杆；1303、直联型小腿向脚侧加长杆；14、小腿捆绑结构；1401、小腿捆绑本体；1402、小腿捆绑弹性带；1403、小腿捆绑缓冲衬垫；1404、小腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布；15、大腿捆绑结构；1501、大腿捆绑本体；1502、大腿捆绑弹性带；1503、大腿捆绑缓冲衬垫；1504、大腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布；16、平衡施力弹力调节结构；1601、平衡施力调力螺杆；1602、平衡施力自由旋转接头；1603、调力锁紧螺母；1604、固定桩锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，包括小腿杆体1、大腿杆体2、膝部铰接结构3；小腿杆体1包括小腿主杆体101、小腿向大腿侧加长杆102、小腿向脚侧加长杆103；大腿杆体2包括大腿主杆体201、大腿向小腿侧加长杆202；膝部铰接结构3包括膝部铰接轴301、膝部铰接轴端螺母302。

所述小腿杆体1平行于游泳者小腿布置，并与游泳者至少一条小腿固定，小腿杆体1朝向游泳者大腿的一端联接有大腿杆体2，大腿杆体2平行于游泳者大腿布置，并与游泳者至少一条大腿固定。

所述小腿杆体1与大腿杆体2的联接方式为铰接方式，小腿杆体1与大腿杆体2的联接处设有与游泳者膝关节同步弯折的膝部铰接结构3。

如图2所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，除了小腿杆体1、大腿杆体2、膝部铰接结构3之外，还设有膝部弹性储能装置4；所述膝部弹性储能装置4包括两个膝部弹性元件401、分别联接一个膝部弹性元件401且各自固定在大腿杆体2和小腿杆体1上的两个膝部固定桩404、设在大腿杆体2和小腿杆体1铰接处的膝部导向轮402、联接在两个膝部弹性元件401之间且绕过膝部导向轮402的膝部连接绳索403。

如图3所示，本发明的的膝部锁止结构5，包括膝部锁止螺栓501、膝部锁止螺母502。

所述膝部铰接结构3可附加至少一个可将膝部铰接结构3锁止的膝部锁止结构5，锁止后形成大腿杆体2与小腿杆体1夹角固定的刚性联接方式。

如图4所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，包括小腿杆体1和脚部杆体6以及二者之间的的踝部铰接结构7、踝部弹性储能装置8、踝部锁止结构9；脚部杆体6包括脚部主杆体601、设在脚部主杆体601两端的脚部向小腿侧加长杆602和脚部向脚底侧伸缩杆603；踝部铰接结构7包括踝部铰接轴701、踝部铰接轴端螺母702；踝部弹性储能装置8包括两个踝部弹性元件801、分别联接一个踝部弹性元件801且各自固定在脚部杆体6和小腿杆体1上的两个踝部固定桩804、设在脚部杆体6和小腿杆体1铰接处的踝部导向轮802、联接在两个踝部弹性元件801之间且绕过踝部导向轮802的踝部连接绳索803；踝部锁止结构9包括踝部锁止螺栓901、踝部锁止螺母902。

所述小腿杆体1朝向游泳者脚部的一端联接有脚部杆体6，所述脚部杆体6与游泳者的至少一只脚相固定。

所述小腿杆体1与脚部杆体6的联接方式为铰接方式，在小腿杆体1与脚部杆体6的联接处设有踝部铰接结构7，所述踝部铰接结构7可与游泳者踝关节同步弯折。所述小腿杆体1与脚部杆体6之间设有帮助弯折的踝关节回位的至少一个踝部弹性元件801。

所述踝部铰接结构7可附加至少一个可将踝部铰接结构7锁止的踝部锁止结构9，锁止后形成脚部杆体6与小腿杆体1夹角固定的刚性联接方式。

如图5所示，本发明的脚部固定结构10，包括脚部联接板轴端螺母1002和通过脚部联接板轴端螺母1002铰接在脚部主杆体601上的脚部联接板1001。

如图6所示，本发明的拉臂结构11，包括通过脚底侧铰接轴1104和脚底侧铰接轴端螺母1105铰接在脚部联接板1001上的脚底侧拉臂T型套1103、通过伸缩杆侧铰接轴端螺母1107铰接在脚部向脚底侧伸缩杆603上的伸缩杆侧拉臂T型套1106、通过拉臂锁紧螺母1102联接在伸缩杆侧拉臂T型套1106和脚底侧拉臂T型套1103之间的拉臂1101，所述推臂结构与拉臂结构11的组成零件完全相同，只是将拉臂结构11与脚部联接板1001之间的铰接点从脚部联接板1001底部的后端移到了脚部联接板1001底部的前端。

游泳者在游泳过程中，通过转动脚踝，即勾脚或伸直脚背的动作，脚部联接板1001带动拉臂结构11，进而带动脚部向脚底侧伸缩杆603作伸、缩动作，从而控制仿生尾鳍或脚蹼伸出的长度，以适应高速巡游和低速巡游两种不同的游泳速度的需要；拉臂1101为正反丝双头螺杆，便于游泳者根据自己的腿、脚尺寸调整拉臂1101的长度，调整好后将拉臂1101两端的拉臂锁紧螺母1102锁紧。

如图7所示，本发明所述脚部杆体6两端之中除联接小腿杆体1一端之外的另一端与仿生尾鳍或脚蹼联接，脚部杆体6与仿生尾鳍或脚蹼的联接结构包括但不限于可换式联接结构12，所述可换式联接结构12包括可换式仿生尾鳍1201、尾鳍并紧螺母1202。

所述脚部杆体6与可换式仿生尾鳍1201或可换式脚蹼的可换式联接结构12包括但不限于螺纹式联接加并紧螺母的结构方式、大管套小管的插接式联接加侧置弹性定位销或侧置锁紧螺栓的结构方式，所述弹性定位销即弹性锁销。

如图8所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，主要包括小腿杆体1、大腿杆体2、脚部杆体6、膝部铰接结构3、膝部弹性储能装置4、踝部铰接结构7、踝部弹性储能装置8、脚部固定结构10、拉臂结构11、可换式联接结构12且组合在一起的结构状态。

如图9所示，本发明的直联型小腿杆体13，包括直联型小腿主杆体1301、直联型小腿向大腿侧加长杆1302、直联型小腿向脚侧加长杆1303。

本发明中，所述小腿杆体1及脚部杆体6与可换式仿生尾鳍1201或可换式脚蹼的联接方式可替代为大腿杆体2通过直联型小腿杆体13与可换式仿生尾鳍1201或可换式脚蹼直接相连，省掉脚部杆体6的中间环节。

如图10所示，本发明的小腿捆绑结构14。

如图11所示，本发明的大腿捆绑结构15。

所述小腿杆体1通过小腿捆绑结构14与游泳者至少一条小腿固定，大腿杆体2通过大腿捆绑结构15与游泳者至少一条大腿固定。

所述小腿杆体1与游泳者小腿固定、大腿杆体2与游泳者大腿固定的具体方式均可采用带有带有粘扣的弹性或带皮带扣的宽皮带分别做成小腿捆绑结构14、大腿捆绑结构15，所述粘扣即魔术扣。

所述小腿捆绑结构14包括固定在小腿杆体1上的且与小腿相适应的小腿捆绑本体1401、设在小腿捆绑本体1401上的小腿捆绑弹性带1402、设在小腿捆绑弹性带1402内侧的小腿捆绑缓冲衬垫1403、包裹在小腿捆绑缓冲衬垫1403上的小腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布1404。

所述大腿捆绑结构15包括固定在大腿杆体2上的且与大腿相适应的大腿捆绑本体1501、设在大腿捆绑本体1501上的大腿捆绑弹性带1502、设在大腿捆绑弹性带1502内侧的大腿捆绑缓冲衬垫1503、包裹在大腿捆绑缓冲衬垫1503上的大腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布1504。

通常情况下，将小腿杆体1布置于游泳者的两条小腿之间、大腿杆体2布置于游泳者的两条大腿之间，然后分别用至少1组的弹性带或宽皮带横向加以捆绑，最后用粘扣或皮带扣以适当的松紧度锁定；小腿杆体1、大腿杆体2、弹性带或宽皮带与游泳者小腿、大腿接触的部位内衬材质柔软的腿部缓冲衬垫，用于制作腿部缓冲衬垫的材料包括但不限于硅胶、软橡胶、海绵、软塑料，并可在所述腿部缓冲衬垫与游泳者皮肤接触的部位包裹绒布，以防止长时间捆绑双腿可能产生的损伤并增加舒适感；小腿杆体1、大腿杆体2、弹性带或宽皮带均生根于小腿捆绑本体1401或大腿捆绑本体1501，制作所述小腿捆绑本体1401或大腿捆绑本体1501的材料包括但不限于塑料、橡胶。

如图12所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，主要包括小腿杆体1、大腿杆体2、脚部杆体6、膝部铰接结构3、膝部弹性储能装置4、踝部铰接结构7、踝部弹性储能装置8、脚部固定结构10、拉臂结构11、小腿捆绑结构14、大腿捆绑结构15、可换式联接结构12且组合在一起的结构状态。

如图13所示，本发明的膝部弹性储能装置4的平衡施力弹力调节结构16，包括平衡施力调力螺杆1601、平衡施力自由旋转接头1602、调力锁紧螺母1603、固定桩锁紧螺母1604。

所述膝部弹性储能装置4、踝部弹性储能装置8、髋部弹性储能装置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16，用以调节各弹性元件的初始弹力值，即各弹性储能装置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，在各弹性储能装置的固定桩上沿拉伸弹簧的轴线方向加工出螺纹孔，将各平衡施力调力螺杆1601的一端拧入螺纹孔中，另一端通过平衡施力自由旋转接头1602与拉伸弹簧相连，平衡施力调力螺杆1601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，将各平衡施力调力螺杆1601的调力锁紧螺母1603锁紧，最后将固定桩锁紧螺母1604锁紧；平衡施力自由旋转接头1602可以在平衡施力调力螺杆1601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。

本发明的具体实施例如下：

实施例一：如图8所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，主要包括小腿杆体1、大腿杆体2、脚部杆体6、膝部铰接结构3、膝部弹性储能装置4、踝部铰接结构7、踝部弹性储能装置8、脚部固定结构10、拉臂结构11、可换式仿生尾鳍1201且组合在一起的结构状态。

所述小腿杆体1平行于游泳者小腿布置，并与游泳者至少一条小腿固定，小腿杆体1朝向游泳者大腿的一端联接有大腿杆体2，大腿杆体2平行于游泳者大腿布置，并与游泳者至少一条大腿固定，所述小腿杆体1包括小腿主杆体101、小腿向大腿侧加长杆102、小腿向脚侧加长杆103，所述大腿杆体1包括大腿主杆体101、大腿向小腿侧加长杆102；所述小腿杆体1与大腿杆体2的联接方式为铰接方式，当所述小腿杆体1与大腿杆体2采用铰接方式相联接时，在小腿杆体1与大腿杆体2的联接处设有与游泳者膝关节同步弯折膝部铰接结构3，所述膝部铰接结构3包括膝部铰接轴301、膝部铰接轴端螺母302；所述小腿杆体1与大腿杆体2之间设有帮助弯折的膝关节回位的至少一个膝部弹性元件401，所述膝部弹性元件401与膝部导向轮402、膝部连接绳索403、膝部固定桩404共同组成膝部弹性储能装置4，膝部铰接结构3附近至少设有一个膝部弹性储能装置4，当膝部铰接结构3弯折后回位时，膝部弹性储能装置4释放能量，帮助膝部铰接结构3回位。

所述小腿杆体1朝向游泳者脚部的一端联接有脚部杆体6，所述脚部杆体6与游泳者的至少一只脚固定，所述脚部杆体6包括脚部主杆体601、设在脚部主杆体601两端的脚部向小腿侧加长杆602和脚部向脚底侧伸缩杆603；所述小腿杆体1与脚部杆体6的联接方式为铰接方式，当所述小腿杆体1与脚部杆体6采用铰接方式相联接时，在小腿杆体1与脚部杆体6的联接处设有与游泳者踝关节同步弯折的踝部铰接结构7，所述踝部铰接结构7包括踝部铰接轴701、踝部铰接轴端螺母702；所述小腿杆体1与脚部杆体6之间设有帮助弯折的踝关节回位的至少一个踝部弹性元件801，所述踝部弹性元件801与踝部导向轮802、踝部连接绳索803、踝部固定桩804共同组成踝部弹性储能装置8，踝部铰接结构7附近至少设有一个踝部弹性储能装置8，当踝部铰接结构7弯折后回位时，踝部弹性储能装置8释放能量，帮助踝部铰接结构7回位。

所述脚部杆体6侧面设有固定游泳者脚的脚部固定结构10，包括脚部联接板轴端螺母1002和通过脚部联接板轴端螺母1002铰接在脚部主杆体601上的脚部联接板1001。

所述脚部杆体6上可附加至少一个伸缩杆锁止结构，锁止后将脚部向脚底侧伸缩杆601伸出部分固定。

所述脚部固定结构10底部设有调整脚部向脚底侧伸缩杆603伸出脚部主杆体601以外的长度的拉臂结构11或推臂结构，游泳者可通过所述拉臂结构11或推臂结构控制可变尾鳍或脚蹼伸出的长度。

所述拉臂结构11包括通过脚底侧铰接轴1104和脚底侧铰接轴端螺母1105铰接在脚部联接板1001上的脚底侧拉臂T型套1103、通过伸缩杆侧铰接轴端螺母1107铰接在脚部向脚底侧伸缩杆603上的伸缩杆侧拉臂T型套1106、通过拉臂锁紧螺母1102联接在伸缩杆侧拉臂T型套1106和脚底侧拉臂T型套1103之间的拉臂1101，所述推臂结构与拉臂结构11的组成零件完全相同，只是将拉臂结构11与脚部联接板1001之间的铰接点从脚部联接板1001底部的后端移到了脚部联接板1001底部的前端。

游泳者在游泳过程中，通过转动脚踝，即勾脚或伸直脚背的动作，脚部联接板1001带动拉臂结构11，进而带动脚部向脚底侧伸缩杆603作伸、缩动作，从而控制仿生尾鳍或脚蹼伸出的长度，以适应高速巡游和低速巡游两种不同的游泳速度的需要；拉臂1101为正反丝双头螺杆，便于游泳者根据自己的腿、脚尺寸调整拉臂1101的长度，调整好后将拉臂1101两端的拉臂锁紧螺母1102锁紧。

本发明可在所述大腿杆体2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固定，所述躯干杆体包括躯干主杆体、躯干向大腿侧加长杆；所述躯干杆体与大腿杆体2的联接方式为铰接方式，当所述躯干杆体与大腿杆体2采用铰接方式相联接时，在躯干杆体与大腿杆体2的联接处设有与游泳者髋关节同步弯折的髋部铰接结构，所述髋部铰接结构包括髋部铰接轴、髋部铰接轴端螺母；所述躯干杆体与大腿杆体2之间设有帮助弯折的髋关节回位的至少一个髋部弹性元件，所述髋部弹性元件与髋部导向轮、髋部连接绳索、髋部固定桩共同组成髋部弹性储能装置，髋部铰接结构附近设有至少一个髋部弹性储能装置，当髋部铰接结构弯折后回位时，髋部弹性储能装置释放能量，帮助髋部铰接结构回位。

所述膝部弹性元件401、踝部弹性元件801、髋部弹性元件三者之中至少有一者可配有调节所述弹性元件弹力大小的平衡施力弹力调节结构16，所述平衡施力弹力调节结构16包括平衡施力调力螺杆1601、平衡施力自由旋转接头1602、调力锁紧螺母1603、固定桩锁紧螺母1604，平衡施力自由旋转接头1602可以在平衡施力调力螺杆1601相应的孔内自由旋转，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各关节处的弹性储能装置的弹力大小。

所述膝部铰接结构3可装有至少一个可将膝部铰接结构3锁止的膝部锁止结构5，踝部铰接结构7可装有至少一个可将踝部铰接结构7锁止的踝部锁止结构9；所述膝部锁止结构5、踝部锁止结构9均有锁止状态、解锁状态两种状态，在锁止状态下，所述各锁止结构对应的铰接结构不能自由转动，在解锁状态下，所述各锁止结构对应的铰接结构可以自由转动。

所述脚部杆体6两端之中除联接小腿杆体1一端之外的另一端与常见的仿生尾鳍或普通的脚蹼联接。

所述脚部杆体1与仿生尾鳍或脚蹼的联接结构包括但不限于可换式联接结构12，相应的仿生尾鳍为可换式仿生尾鳍1201，脚蹼为可换式脚蹼，以便于更换各种形式的仿生尾鳍或脚蹼。

所述躯干杆体、髋部铰接结构、髋部弹性储能装置、髋部锁止结构即分别参照大腿杆体2、膝部铰接结构3、膝部部弹性储能装置4、膝部锁止结构5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。

实施例二：如图12所示，本发明的一种用于游泳的平衡施力装置，主要包括小腿杆体1、大腿杆体2、脚部杆体6、膝部铰接结构3、膝部弹性储能装置4、踝部铰接结构7、踝部弹性储能装置8、脚部固定结构10、拉臂结构11、小腿捆绑结构14、大腿捆绑结构15、可换式联接结构12且组合在一起的结构状态。

本实施例与实施例一相比，增加了捆绑小腿和大腿的具体捆绑结构，即小腿捆绑结构14和小腿捆绑结构15。

所述小腿杆体1通过小腿捆绑结构14与游泳者至少一条小腿固定，大腿杆体2通过大腿捆绑结构15与游泳者至少一条大腿固定。

所述小腿杆体1与游泳者小腿固定、大腿杆体2与游泳者大腿固定的具体方式均可采用带有带有粘扣的弹性或带皮带扣的宽皮带分别做成小腿捆绑结构14、大腿捆绑结构15，所述粘扣即魔术扣。

所述小腿捆绑结构14包括固定在小腿杆体1上的且与小腿相适应的小腿捆绑本体1401、设在小腿捆绑本体1401上的小腿捆绑弹性带1402、设在小腿捆绑弹性带1402内侧的小腿捆绑缓冲衬垫1403、包裹在小腿捆绑缓冲衬垫1403上的小腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布1404。

所述大腿捆绑结构15包括固定在大腿杆体2上的且与大腿相适应的大腿捆绑本体1501、设在大腿捆绑本体1501上的大腿捆绑弹性带1502、设在大腿捆绑弹性带1502内侧的大腿捆绑缓冲衬垫1503、包裹在大腿捆绑缓冲衬垫1503上的大腿捆绑缓冲衬垫包裹绒布1504。

参照大腿捆绑结构、膝部捆绑结构的结构形式并分别依照游泳者的躯干部、髋关节的具体形状和尺寸还可相应获得所述的躯干捆绑结构、髋部捆绑结构。

所述用于游泳的平衡施力装置的外部可包覆筒形泳裤，所述筒形泳裤包覆范围上至游泳者躯干，下至可换式仿生尾鳍1201或可换式脚蹼，将所述用于游泳的平衡施力装置整体包覆住，仅露出可换式仿生尾鳍1201或可换式脚蹼，可以有效降低游泳者行进的阻力。

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，游泳者可以在两条腿上各穿戴一套所述的用于游泳的平衡施力装置，相应的各杆体、各关节处的铰接结构、各弹性元件、各捆绑结构均做成下肢外骨骼的结构形式，分置于游泳者的两条腿的两外侧并与游泳者的各关节同步弯折，相应的膝部铰接结构3和踝部铰接结构7均为左右两个，髋部铰接结构则为一个，左右两个膝部铰接结构3、左右两个踝部铰接结构7均具有磁性，可以左右成对吸合为一体并通过定位销或弹性锁销相互定位或相互锁定，吸合后即成为下肢外骨骼形式的用于游泳的平衡施力装置，相应的所述脚部杆体末端连接仿生尾鳍或双脚单蹼，当左右两个膝部铰接结构3、左右两个踝部铰接结构7均呈分开状态时，相应的所述分开的脚部杆体6末端各连接一个单脚单蹼，当左右两个膝部铰接结构3、左右两个踝部铰接结构7均呈分开状态且游泳者处于站立状态时，所述下肢外骨骼形式的用于游泳的平衡施力装置还可作为行走助力外骨骼使用，为便于穿戴，可将各杆体做成快装型杆体，相应的各快装型杆体与各铰接结构均做成分体式结构，所述各快装型杆体均可与穿戴在游泳者各关节上的各独立的铰接结构相分离，即各快装型杆体均可直接从各关节处的铰接结构上取下，相应的所述各快装型杆体的固定方式包括但不限于磁力吸合方式、弹性锁销锁定方式，所述快装型杆体的定位方式包括但不限于定位销定位方式；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。