CN110711366A - 一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具，包括蹼板和纵向龙骨，或包括鳍板和纵向龙骨，位于所述蹼板或鳍板的纵向侧边上或中部的纵向龙骨至少有一根为刚度随速可变的随速变刚度纵向龙骨，所述随速变刚度纵向龙骨包括至少一段的套管和至少一个的刚度随速调节装置，所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和藏于锥管中的容纳物，所述藏于锥管中的容纳物为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，亦或所述藏于锥管中的容纳物为与锥管共纵轴线且可沿锥管的纵轴线纵向移动的随速变刚度锥杆，所述套管为柔性套管或刚性套管。

Description

一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具

技术领域

本发明涉及游泳装备和潜水装备行业，特别涉及一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具，用于游泳运动、潜水运动。

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，绝大多数的游泳装备和潜水装备都是以脚蹼为前进的主要推进工具，常见的有双脚各穿一只的双脚双蹼和双脚共穿一只的双脚单蹼，还有双脚共穿一只的仿生尾鳍，双脚双蹼是游泳者通过双腿交替打水产生前进的推动力，双脚单蹼和仿生尾鳍是游泳者通过双腿同步打水产生前进的推动力。

无论是双脚双蹼、双脚单蹼还是仿生尾鳍，均有其最适合的单一打水频率，游泳者只有以该打水频率打水，才能获得最佳的推进力；当游泳者希望改变游速，比如以更高的频率打水高速快游或者以较低的频率打水低速慢游时，推进的效率均会下降，尤其是当游泳者以较高的频率打水时，不仅推进效率不高，而且还会很快产生疲劳感。

发明内容

针对当今现有的游泳装备和潜水装备的主要推进工具双脚双蹼、双脚单蹼和仿生尾鳍所没有较好地解决在高速快游和低速慢游两种状态下均能获得较高的推进效率的不足之处，本发明人结合人体运动结构特点，通过科学合理地运用人体工学，提供出一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具，借助该新型随速变刚度游泳潜水推进工具，游泳者可以以较高的频率打水高速快游，也可以以较低的频率打水低速慢游，随着游速的变化或游泳者摆腿频率或摆腿速率的变化，新型随速变刚度游泳潜水推进工具的随速变刚度纵向龙骨的刚度随之发生变化，无论在何种频率下打水，游泳者均可以有效提高有用功的比重，最大限度地提升游泳和潜水的前进效率和游速且节省体力，充分发挥出游泳者在水中的行进潜能，最终达到长时间、长距离连续高速巡游的目的；游泳者通过变速巡游，还可以有效降低长距离、长时间连续巡游时产生的疲劳感。

本发明具体采用如下方案：

一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具，包括蹼板和纵向龙骨，或包括鳍板和纵向龙骨，其特征在于：位于所述蹼板、鳍板的纵向侧边上的纵向龙骨，或位于所述蹼板、鳍板的中部的纵向龙骨，至少有一根为刚度随速可变的随速变刚度纵向龙骨，所述随速变刚度纵向龙骨包括至少一段的套管和至少一个的刚度随速调节装置，所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和藏于锥管中的容纳物，所述藏于锥管中的容纳物为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，亦或所述藏于锥管中的容纳物为与锥管共纵轴线且可沿锥管的纵轴线纵向移动的随速变刚度锥杆，所述锥管的纵轴线为曲线或直线，垂直于锥管的纵轴线的锥管内腔横截面为非圆形或圆形，且各锥管内腔横截面周长自游泳者行进方向的前方一端向游泳者行进方向的后方一端逐渐减小，垂直于随速变刚度锥杆的纵轴线的随速变刚度锥杆外轮廓横截面亦为非圆形或圆形且各随速变刚度锥杆外轮廓横截面周长自游泳者行进方向的前方一端向游泳者行进方向的后方一端亦逐渐减小，同一截面处的锥管内腔横截面形状相同于随速变刚度锥杆外轮廓横截面形状，且同一截面处的锥管内腔横截面周长大于随速变刚度锥杆外轮廓横截面周长，即同一截面处的锥管内腔横截面形状为该处的随速变刚度锥杆外轮廓横截面形状的按比例放大，所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具的具体类型包括但不限于双脚共穿一只的双脚单蹼、双脚各穿一只的双脚双蹼，也包括双脚共穿一只的仿生尾鳍，还包括可变尾鳍，双脚单蹼即海豚蹼，所述套管为柔性套管或刚性套管。

双脚单蹼的纵向龙骨通常为左右两根，分别位于双脚单蹼的蹼板的左右两侧的两条纵向侧边上，通常情况下，该两根纵向龙骨均为随速变刚度纵向龙骨；仿生尾鳍的纵向龙骨通常也为左右两根，分别位于仿生尾鳍的鳍板的左右两侧的两条纵向侧边上，通常情况下，该两根纵向龙骨也均为随速变刚度纵向龙骨；双脚双蹼的每一只脚蹼的纵向龙骨通常也为左右两根，分别位于双脚双蹼的每一只脚蹼的左右两侧的两条纵向侧边上，通常情况下，该四根纵向龙骨也均为随速变刚度纵向龙骨。纵向侧边即纵向轮廓外沿。

当刚度随速调节装置由锥管和非牛顿流体组成时，随着游泳者摆腿频率或摆腿速率增大，非牛顿流体使得随速变刚度纵向龙骨的弯曲刚度变大；随着摆腿频率或摆腿速率减小，非牛顿流体使得随速变刚度纵向龙骨的弯曲刚度变小。

当制作所述柔性套管或随速变刚度锥杆的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为磁流变液体时，位于所述套管附近的蹼板或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的泵送控制电路板或驱动控制电路板，或者还放置有永磁体，用以改变所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度；当制作所述柔性套管或随速变刚度锥杆的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为电流变液体时，所述锥管的前端内部、后端内部以及所述柔性套管上、随速变刚度锥杆上均布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中，也用以改变所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度。

当所述藏于锥管中的容纳物为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体时，即所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的五种流体介质之一时，所述刚度随速调节装置还包括泵送组件或设置在锥管的大头端即游泳者行进方向的前方一端且与锥管共纵轴线的阻尼缸组件；所述的阻尼缸组件朝向锥管的小头端即游泳者行进方向的后方一端与锥管首尾相接地相固定或与锥管成为一整体，阻尼缸组件朝向锥管的大头端即游泳者行进方向的前方一端自由悬置，即可自由伸缩，阻尼缸组件包括阻尼缸和与阻尼缸共纵轴线且首尾相接的柱状腔体，阻尼缸包括缸筒和活塞，当阻尼缸的后方一端为缸筒时，缸筒与锥管内壁相固定或与锥管成为一体，缸筒朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端开设有联通锥管中的容纳物与阻尼缸自身内腔体的阻尼孔，活塞朝向前方一端伸入柱状腔体之中，当阻尼缸的后方一端为活塞时，活塞与锥管内壁相固定或与锥管成为一体，活塞朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端开设有联通锥管中的容纳物与阻尼缸自身内腔体的阻尼孔，缸筒朝向前方一端伸入柱状腔体之中，阻尼缸前方的柱状腔体内存有气体或设有帮助伸出的活塞或缸筒复位且与柱状腔体共纵轴线的弹性元件，通常为压缩弹簧，亦或柱状腔体内存有气体且同时设有弹性元件；沿纵轴线自前向后依次为柱状腔体、阻尼缸、套管；当阻尼缸的后方一端为缸筒时，缸筒与柱状腔体可对接为等内腔横截面且共纵轴线的一体式结构。

柱状腔体内壁与可自由伸出的活塞或缸筒的外周面之间为纵向滑动配合表面，密封且不漏气，通常在柱状腔体内壁与可自由伸出的活塞或缸筒的外周面之间设有至少一个的密封圈。

通常情况下，柱状腔体的头端，即游泳者行进方向的前方一端的端头，还开设有与柱状腔体共纵轴线的螺纹孔并装有螺塞，柱状腔体内装有的弹性元件的两端，前端顶在螺塞的后端面，后端顶在阻尼缸的活塞或缸筒的前端面。将螺塞旋入的越深，柱状腔体内的气体、弹性元件或二者同时受到的沿柱状腔体纵轴线方向的压迫力越大，所述随速变刚度纵向龙骨的初始纵向弯曲刚度越大，反之，则所述随速变刚度纵向龙骨的初始纵向弯曲刚度越小，初始纵向弯曲刚度即预设纵向弯曲刚度。

当取消所述阻尼缸组件中的阻尼缸部分，调节所述螺塞的旋入深度，仍然可以调节所述随速变刚度纵向龙骨的初始纵向弯曲刚度，不同之处仅在于缺少了或削弱了随速自动调节的特性；当取消所述阻尼缸组件中的阻尼缸部分，同时在锥管中放入加长的随速变刚度锥杆，调节所述螺塞的旋入深度，即可调节螺塞将随速变刚度锥杆顶入锥管的深度，也仍然可以调节所述随速变刚度纵向龙骨的初始纵向弯曲刚度，不同之处也仅在于缺少了或削弱了随速自动调节的特性。

当游泳者摆动所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具，锥管在上下弯曲的过程中容积发生改变，锥管中的液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体被挤入或抽出阻尼缸，由于有阻尼孔的存在，游泳者摆腿的频率或速率越高，液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体被挤入或抽出阻尼缸的流速越高，阻尼效应越明显，加之有柱状腔体内气体、弹性元件提供的正向背压，随着游泳者摆腿的频率或速率越高，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度越大；反之，随着游泳者摆腿的频率或速率越低，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度越小。

在平行于蹼板或鳍板上、下表面且与所述锥管的内壁相切或相重合的的上、下两个位置，分别设有与锥管等长的上夹片、下夹片。

上夹片、下夹片均为用刚性材料制作的薄片，制作上夹片、下夹片的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、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材或尼龙。

上夹片和下夹片的作用是进一步增强游泳者摆腿过程中，锥管在上下弯曲的过程中容积发生改变的程度，从而进一步放大所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度的随速变刚度特性。

所述泵送组件为泵送液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的组件，包括输送泵、泵送电源、泵送控制电路板，输送泵、泵送电源、泵送控制电路板三者通过导线相联接，所述输送泵的输出口直接联通锥管或联通增设在锥管的大头端与输送泵之间且与锥管共纵轴线的气缸或液压缸的输入口，输送泵的输入口联接设置在蹼板(101)或鳍板内的储存腔，储存腔储存所述的液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，所述气缸或液压缸朝向锥管的大头端即游泳者行进方向的前方一端与锥管首尾相接地相固定或与锥管成为一整体，气缸或液压缸朝向锥管的小头端即游泳者行进方向的后方一端伸入锥管中且自由悬置，即可自由伸缩，所述气缸或液压缸均包括缸筒和活塞，当气缸或液压缸的后方一端为活塞时，气缸或液压缸的缸筒与锥管内壁相固定或与锥管成为一整体，活塞伸入锥管中且朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端联接有与锥管共纵轴线的所述随速变刚度锥杆，联接的具体方式为球接、铰接或刚性固定，球接即球面铰接，当气缸或液压缸的后方一端为缸筒时，气缸或液压缸的活塞与锥管内壁相固定或与锥管成为一整体，缸筒伸入锥管中且朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端联接有与锥管共纵轴线的所述随速变刚度锥杆，联接的具体方式亦为球接、铰接或刚性固定，球接即球面铰接；沿纵轴线自前向后依次为气缸、套管，或者沿纵轴线自前向后依次为液压缸、套管。

当所述藏于锥管中的容纳物为液体或气体，输送泵的输入口也可以直接与外界相通，相应的储存腔取消。当所述输送泵的输出口直接联通锥管时，且当泵送控制电路板借助泵送电源给输送泵正向供电时，输送泵正向工作，将液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体泵入锥管，随着锥管内的压力升高所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度增大；当泵送控制电路板借助泵送电源给输送泵反向供电时，输送泵反向工作，将液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体泵出锥管，随着锥管内的压力减小所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度减小。

当所述输送泵的输出口联通增设在锥管的大头端与输送泵之间且与锥管共纵轴线的气缸或液压缸的输入口时，且当泵送控制电路板借助泵送电源给输送泵正向供电时，输送泵正向工作，将液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体泵入气缸或液压缸，随着气缸或液压缸内的压力升高，气缸或液压缸后方一端联接的所述随速变刚度锥杆向后纵向移动，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度增大；当泵送控制电路板借助泵送电源给输送泵反向供电时，输送泵反向工作，将液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体泵出气缸或液压缸，随着气缸或液压缸内的压力减小，气缸或液压缸后方一端联接的所述随速变刚度锥杆向前纵向移动，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度减小。

所述泵送控制电路板还通过导线连接有手动控制输送泵正反泵的手动按钮，用以调节所述随速变刚度纵向龙骨的初始纵向弯曲刚度，初始纵向弯曲刚度即预设纵向弯曲刚度。

所述泵送控制电路板包含安装于纵向龙骨、蹼板或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形幅度的幅度传感器，或包含安装于纵向龙骨、蹼板或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形频率的频率传感器，亦或包含安装于纵向龙骨、蹼板或鳍板之上并检测游泳者游速的的测速传感器，再或者包含布置于游泳者的脚趾附近并检测游泳者勾动脚趾或勾动脚尖的动作的行程开关或角位移传感器，除此以外，泵送控制电路板还包含将上述的传感器或行程开关的电信号放大的信号放大电路。泵送控制电路板通常还包含泵送控制芯片。测速传感器通常为流速传感器或GPS测速传感器。行程开关或角位移传感器跨接式安装于铰接在游泳者脚趾附近的蹼板或鳍板上的微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上，微型油门踏板即铰接的脚趾踏板。信号放大电路通过导线联接输送泵，泵送控制电路板同时还通过导线连接着泵送电源。

当游泳者通过双脚同时勾动脚趾或勾动脚尖时，触发跨接式安装于铰接在蹼板或鳍板上的微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上的行程开关或角位移传感器，经过信号放大电路的放大后，泵送控制电路板借助泵送电源给输送泵正向供电，输送泵正向工作，将液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体泵入气缸或液压缸，随着气缸或液压缸内的压力升高，气缸或液压缸后方一端联接的所述随速变刚度锥杆向后纵向移动，双脚所控制的所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度同时增大，与此同时增大摆腿频率或摆腿速率，游泳者可实现高效的加速；当游泳者通过双脚异步勾动脚趾或勾动脚尖时，不同程度或不同时地触发微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上的行程开关或角位移传感器，经过中间环节的信号放大和力的放大，气缸或液压缸后方一端联接的所述随速变刚度锥杆向后纵向移动的程度不同或时间不同，双脚所控制的所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度增大程度不同，，游泳者可实现游动过程中的转向或方向微调修正。

所述泵送组件布置于蹼板或鳍板之中。

当所述藏于锥管中的容纳物为与锥管共纵轴线的随速变刚度锥杆时，即所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和随速变刚度锥杆时，锥管的大头端，即游泳者行进方向的前方一端，还装有驱动随速变刚度锥杆纵向移动的驱动装置，所述驱动装置包括驱动电动机、驱动电源、驱动控制电路板、驱动机构，驱动电源、驱动控制电路板、驱动电动机三者通过导线相联接，所述驱动机构的具体类型包括将驱动电动机的旋转运动转化成操控随速变刚度锥杆沿锥管的纵轴线作纵向移动的丝杠传动机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构、多连杆机构、杠杆机构、同步带传动机构或磁力传力机构，所述驱动机构的力的输入端联接驱动电动机的电机轴，力的输出端联接随速变刚度锥杆，将驱动电动机的动力引入驱动机构，再通过驱动机构自身的力的转化，将输出力传递给随速变刚度锥杆迫使其沿锥管的纵轴线作纵向移动；所述驱动机构还包括通过电磁吸引、排斥力操控随速变刚度锥杆沿锥管的纵轴线作纵向移动的电磁力传力机构，电磁力传力机构的电磁铁、驱动控制电路板、驱动电源三者亦通过导线相联接；所述随速变刚度锥杆的具体类型包括横截面周长连续变化的光滑表面锥杆，也包括横截面周长不连续变化的阶梯表面锥杆，还包括链节逐渐减小的链条式锥杆，所述阶梯表面锥杆包括长度固定、形状固定的阶梯表面型锥状杆和长度可变、可伸缩的拉杆天线型锥状杆，所述链条式锥杆，自游泳者行进方向的前方一端向游泳者行进方向的后方一端链条的链节逐渐减小，链条的各链节之间的铰接轴均垂直于蹼板或鳍板，相应地平行于蹼板或鳍板方向上的随速变刚度锥杆的弯曲刚度远小于垂直于蹼板或鳍板方向上的随速变刚度锥杆的弯曲刚度；沿纵轴线自前向后依次为驱动装置、套管。

所述驱动机构通常采用电磁力传力机构或丝杠传动机构。所述丝杠传动机构包括丝杠和丝母，驱动电动机通常为步进电机，驱动电动机轴本身即为丝杠且与锥管对接纵轴线，驱动电动机置于锥管前端，套于丝杠上的丝母与中空且可穿过丝杆的随速变刚度锥杆的大头端即前端相球接或相固定，或者丝母直接顶在随速变刚度锥杆的大头端；亦或驱动电动机轴为空心轴，空心轴的后端固定着丝母，空心轴、丝母、锥管三者共纵轴线，驱动电动机置于锥管前端，丝杆套于丝母之中并纵向穿过空心轴，丝杆的另一端通过关节轴承与随速变刚度锥杆的大头端即后端相球接，或者丝杆的球头直接顶在随速变刚度锥杆的大头端的半球窝内。通过改变丝杠、丝母的螺距来调整速比，从而改变丝杠的推力和丝母的移动速率。

驱动控制电路板借助驱动电源给驱动电动机供电时，电机轴旋转，通过丝杆与丝母之间的运动传递，进而带动随速变刚度锥杆纵向移动，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度相应发生改变。驱动控制电路板还通过导线连接有手动控制驱动电动机正反转的手动按钮，用以调节所述随速变刚度纵向龙骨的初始纵向弯曲刚度，初始纵向弯曲刚度即预设纵向弯曲刚度。

电磁力传力机构的电磁铁置于锥管前端并与锥管相固定；所述电磁力传力机构的驱动控制电路板借助驱动电源给电磁铁供电时，吸引或排斥随速变刚度锥杆的大头端即前端上的铁磁性物质，迫使随速变刚度锥杆纵向前移或后移，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度相应发生改变。

所述驱动控制电路板包含安装于纵向龙骨、蹼板或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形幅度的幅度传感器，或包含安装于纵向龙骨、蹼板或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形频率的频率传感器，亦或包含安装于纵向龙骨、蹼板或鳍板之上并检测游泳者游速的的测速传感器，再或者包含布置于游泳者的脚趾附近并检测游泳者勾动脚趾或勾动脚尖的动作的行程开关或角位移传感器，除此以外，驱动控制电路板还包含将上述的传感器或行程开关的电信号放大的信号放大电路。驱动控制电路板通常还包含驱动控制芯片。测速传感器通常为流速传感器或GPS测速传感器。行程开关或角位移传感器跨接式安装于铰接在游泳者脚趾附近的蹼板或鳍板上的微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上，微型油门踏板即铰接的脚趾踏板。信号放大电路通过导线联接驱动电动机，驱动控制电路板同时还通过导线连接着驱动电源。

当游泳者通过双脚同时勾动脚趾或勾动脚尖时，触发跨接式安装于铰接在蹼板或鳍板上的微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上的行程开关或角位移传感器，经过信号放大电路的放大后，驱动控制电路板借助驱动电源给驱动电动机正向供电，驱动机构正向工作，带动随速变刚度锥杆向后纵向移动，双脚所控制的所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度同时增大，与此同时增大摆腿频率或摆腿速率，游泳者可实现高效的加速；当游泳者通过双脚异步勾动脚趾或勾动脚尖时，不同程度或不同时地触发微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上的行程开关或角位移传感器，经过中间环节的信号放大和力的放大，所述随速变刚度锥杆向后纵向移动的程度不同或时间不同，双脚所控制的所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度增大程度不同，游泳者可实现游动过程中的转向或方向微调修正。

所述驱动装置布置于蹼板或鳍板之中。

所述锥管和随速变刚度锥杆之间还填充有减小锥管和随速变刚度锥杆之间摩擦阻力的润滑介质，所述润滑介质包括但不限于润滑油、润滑脂或润滑液。

当制作所述柔性的套管或随速变刚度锥杆的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为磁流变液体时，位于所述套管附近的蹼板或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的泵送控制电路板或驱动控制电路板，或者还放置有永磁体，用以调节所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度；当制作所述柔性的套管或随速变刚度锥杆的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为电流变液体时，所述锥管的前端内部、后端内部以及所述柔性的套管上、随速变刚度锥杆上均布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中，也用以调节所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度。

一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具，包括蹼板和纵向龙骨，或包括鳍板和纵向龙骨，其特征在于：位于所述蹼板、鳍板的纵向侧边上的纵向龙骨，或位于所述蹼板、鳍板的中部的纵向龙骨，至少有一根为刚度随速可变的随速变刚度纵向龙骨，所述随速变刚度纵向龙骨包括至少一个的包裹囊和至少一个的刚度随速调节装置，所述包裹囊和刚度随速调节装置位于随速变刚度纵向龙骨的纵向轴线上，所述刚度随速调节装置包括包裹囊内部中空的腔体和藏于腔体中的容纳物，所述藏于腔体中的容纳物为非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具的具体类型包括双脚共穿一只的双脚单蹼、双脚各穿一只的双脚双蹼，也包括双脚共穿一只的仿生尾鳍，还包括可变尾鳍，双脚单蹼即海豚蹼；所述包裹囊为柔性包裹囊或刚性包裹囊；当制作所述包裹囊的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于包裹囊的腔体中的容纳物为磁流变液体时，所述位于包裹囊附近的蹼板(101)或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的相应的控制电路板，或者还放置有永磁体；当制作所述包裹囊的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于包裹囊的腔体中的容纳物为电流变液体时，所述包裹囊或其腔体内布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中。

双脚单蹼的纵向龙骨通常为左右两根，分别位于双脚单蹼的蹼板的左右两侧的两条纵向侧边上，通常情况下，该两根纵向龙骨均为随速变刚度纵向龙骨；仿生尾鳍的纵向龙骨通常也为左右两根，分别位于仿生尾鳍的鳍板的左右两侧的两条纵向侧边上，通常情况下，该两根纵向龙骨也均为随速变刚度纵向龙骨。双脚双蹼的每一只脚蹼的纵向龙骨通常也为左右两根，分别位于双脚双蹼的每一只脚蹼的左右两侧的两条纵向侧边上，通常情况下，该四根纵向龙骨也均为随速变刚度纵向龙骨。纵向侧边即纵向轮廓外沿。

所述可变尾鳍包括主尾鳍和布置于主尾鳍左右两侧并分别与主尾鳍相铰接的左尾鳍和右尾鳍，主尾鳍、左尾鳍、右尾鳍相互平行且与游泳者所处水域的水面平行，主尾鳍加上左尾鳍再加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变，主尾鳍的前端连接尾鳍固定杆，尾鳍固定杆固定于游泳者的双腿之间或双脚之间，尾鳍固定杆中部区间的左右两侧分别设有固定游泳者左右脚的2个变鳍踏板，2个变鳍踏板分别通过各自的铰接轴与尾鳍固定杆分别相铰接，2个变鳍踏板还分别通过各自的联动元件与左尾鳍、右尾鳍实现同侧联接或异侧联接；游泳者通过同步转动脚踝或异步转动脚踝可实现摆动可变尾鳍过程中调整可变尾鳍的鳍展宽度或鳍展面积的功能，即实现加减速功能或转向功能。游泳者行进的方向为前方。左尾鳍包括左鳍板和位于左鳍板的左外侧的纵向侧边上的左纵向龙骨，右尾鳍包括右鳍板和位于右鳍板的右外侧的纵向侧边上的右纵向龙骨，通常情况下，左纵向龙骨和右纵向龙骨均为随速变刚度纵向龙骨。纵向侧边即纵向轮廓外沿。

或者，所述可变尾鳍包括尾鳍固定杆和布置于尾鳍固定杆末端左右两侧并分别与尾鳍固定杆相铰接的左尾鳍和右尾鳍，左尾鳍与右尾鳍相互平行且与游泳者所处水域的水面平行，左尾鳍加上右尾鳍的鳍展宽度可变或鳍展面积可变，尾鳍固定杆的前端固定于游泳者的双腿之间或双脚之间，尾鳍固定杆中部区间的左右两侧分别设有固定游泳者左右脚的2个变鳍踏板，2个变鳍踏板分别通过各自的铰接轴与尾鳍固定杆分别相铰接，2个变鳍踏板还分别通过各自的联动元件与左尾鳍、右尾鳍实现同侧联接或异侧联接；游泳者通过同步转动脚踝或异步转动脚踝可实现摆动可变尾鳍过程中调整可变尾鳍的鳍展宽度或鳍展面积的功能，即实现加减速功能或转向功能。游泳者行进的方向为前方。左尾鳍包括左鳍板和位于左鳍板的左外侧的纵向侧边上的左纵向龙骨，右尾鳍包括右鳍板和位于右鳍板的右外侧的纵向侧边上的右纵向龙骨，通常情况下，左纵向龙骨和右纵向龙骨均为随速变刚度纵向龙骨。纵向侧边即纵向轮廓外沿。

当游泳者摆动所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具，包裹囊在上下弯曲的过程中被挤压、弯曲、剪切，且容积发生改变，包裹囊中的非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体被挤压、弯曲、剪切，游泳者摆腿的频率或速率越高，非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体被挤压、弯曲、剪切的频率或速率越高，阻尼效应越明显，随着游泳者摆腿的频率或速率越高，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度越大；反之，随着游泳者摆腿的频率或速率越低，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度越小。

本发明中，制作所述柔性套管的材料包括但不限于磁流变弹性体、电流变弹性体、橡胶、塑料或聚氨酯；制作所述刚性套管的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、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材或尼龙，轻质且高强度，以满足长时间、大负荷工作的要求。制作所述随速变刚度锥杆的材料包括但不限于磁流变弹性体、电流变弹性体、工程塑料、玻璃钢、碳纤维、薄壁钢、铝合金、钛合金、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材或尼龙，轻质且高强度，以满足长时间、大负荷工作的要求。

当制作所述柔性套管或随速变刚度锥杆的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为磁流变液体时，位于所述套管附近的蹼板或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的泵送控制电路板或驱动控制电路板，或者还放置有永磁体。

上一段落中的永磁体改变放置的方向或者电磁铁通电时，所述磁流变弹性体的纵向弯曲刚度发生改变，或者磁流变液体的粘度、阻尼系数发生改变，相应地所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度发生改变。

当制作所述柔性套管或随速变刚度锥杆的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为电流变液体时，所述锥管的前端内部、后端内部以及所述柔性套管上、随速变刚度锥杆上均布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中。

上一段落中的电路的正极、负极带电时，所述电流变弹性体的纵向弯曲刚度发生改变，或者电流变液体的粘度、阻尼系数发生改变，相应地所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度发生改变。

本发明中，制作所述柔性包裹囊的材料包括但不限于磁流变弹性体、电流变弹性体、橡胶、塑料或聚氨酯；制作所述刚性包裹囊的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、薄壁铜合金、陶瓷、钢化玻璃、竹、木材或尼龙，轻质且高强度，以满足长时间、大负荷工作的要求。

当制作所述包裹囊的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于包裹囊的腔体中的容纳物为磁流变液体时，所述位于包裹囊附近的蹼板或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的相应控制电路板，或者还放置有永磁体。

上一段落中的永磁体改变放置的方向或者电磁铁通电时，所述磁流变弹性体的纵向弯曲刚度发生改变，或者磁流变液体的粘度、阻尼系数发生改变，相应地所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度发生改变。

当制作所述包裹囊的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于包裹囊的腔体中的容纳物为电流变液体时，所述包裹囊或其腔体内布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中。

上一段落中的电路的正极、负极带电时，所述电流变弹性体的纵向弯曲刚度发生改变，或者电流变液体的粘度、阻尼系数发生改变，相应地所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度发生改变。

本发明中所述的液体为常规液体，其物理特性或化学特性没有超出常规液体的非常规的特性或表现；本发明中所述的气体为常规气体，其物理特性或化学特性没有超出常规气体的非常规的特性或表现；鳍展宽度类同于鸟类的翼展宽度，鳍展面积类同于鸟类的翼展面积。

本发明的优点在于：

1.本发明的新型随速变刚度游泳潜水推进工具，游泳者可以以较高的频率打水高速快游，也可以以较低的频率打水低速慢游，随着游速的变化或游泳者摆腿频率或摆腿速率的变化，新型随速变刚度游泳潜水推进工具的随速变刚度纵向龙骨的刚度随之发生变化，无论在何种频率下打水，游泳者均可以有效提高有用功的比重，最大限度地提升游泳和潜水的前进效率和游速且节省体力，充分发挥出游泳者在水中的行进潜能，最终达到长时间、长距离连续高速巡游的目的。

2.本发明的新型随速变刚度游泳潜水推进工具，游泳者通过变速巡游，可以有效降低长距离、长时间连续巡游时产生的疲劳感。

3.本发明的包含阻尼缸组件和上夹片、下夹片的新型随速变刚度游泳潜水推进工具，具有结构相对更加简单、工作相对更加可靠、随速变刚度纵向龙骨的随速变刚度特性更加明显的优点，且更加便于调节随速变刚度纵向龙骨的预设纵向弯曲刚度。

4.本发明的包含泵送组件的新型随速变刚度游泳潜水推进工具，除了可以实现在游动过程中高效的加减速功能之外，还可以实现在游动过程中的转向或方向微调修正功能。

5.本发明的包含驱动装置和随速变刚度锥杆的新型随速变刚度游泳潜水推进工具，除了也可以实现在游动过程中高效的加减速功能之外，也还可以实现在游动过程中的转向或方向微调修正功能。

6.本发明中充分利用了非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，以及磁流变弹性体、电流变弹性体的特殊的物理特性，使得操控所述刚度随速调节装置并改变其纵向弯曲刚度的方式变得更加简捷、迅速、有效。

7.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为本发明的包含蹼板或鳍板和左右两根纵向龙骨的新型随速变刚度游泳潜水推进工具的组成结构简图。

图中：1、新型随速变刚度游泳潜水推进工具；101、蹼板；102、纵向龙骨。

其中左右两根纵向龙骨102均为随速变刚度纵向龙骨。

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，本发明的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具1的组成结构，主要包括蹼板101和左右两根纵向龙骨102，其中左右两根纵向龙骨102均为随速变刚度纵向龙骨。

本发明的具体实施例如下：

实施例一：如图1所示，本发明的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具1，主要包括蹼板101和左右两根纵向龙骨102。

图1中所示的新型随速变刚度游泳潜水推进工具1为双脚单蹼，其纵向龙骨102为左右两根，分别位于双脚单蹼的蹼板101的左右两侧的两条纵向侧边上，该两根纵向龙骨102均为随速变刚度纵向龙骨。

上一段落中所述的随速变刚度纵向龙骨包括整根的套管和藏于其内部的刚度随速调节装置。该刚度随速调节装置由套管内部中空的锥管和锥管内的容纳物组成。该容纳物为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的五种流体介质之一，相应的该刚度随速调节装置为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的五种流体介质之一再加上泵送组件或阻尼缸组件的二者之一的组合；该容纳物也可以是与锥管共纵轴线且可沿锥管的纵轴线纵向移动的随速变刚度锥杆，相应的该刚度随速调节装置为随速变刚度锥杆加驱动随速变刚度锥杆纵向移动的驱动装置再加润滑介质的组合。

当所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具1为包含阻尼缸组件和液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的五种流体介质之一的组合时，游泳者摆动双腿过程中，锥管在上下弯曲的过程中容积发生改变，锥管中的液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体被挤入或抽出阻尼缸，由于有阻尼孔的存在，游泳者摆腿的频率或速率越高，液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体被挤入或抽出阻尼缸的流速越高，阻尼效应越明显，加之有柱状腔体内气体、弹性元件提供的正向背压，随着游泳者摆腿的频率或速率越高，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度越大；反之，随着游泳者摆腿的频率或速率越低，所述随速变刚度纵向龙骨的纵向弯曲刚度越小。游泳者通过调整所述柱状腔体前端的螺塞的旋入深度可以方便地调节随速变刚度纵向龙骨的预设纵向弯曲刚度。

游泳者可以以较高的频率打水高速快游，也可以以较低的频率打水低速慢游，随着游速的变化或游泳者摆腿频率或摆腿速率的变化，新型随速变刚度游泳潜水推进工具1的随速变刚度纵向龙骨的弯曲刚度随之发生变化，无论在何种频率下打水，游泳者均可以有效提高有用功的比重，最大限度地提升游泳和潜水的前进效率和游速且节省体力，充分发挥出游泳者在水中的行进潜能，最终达到长时间、长距离连续高速巡游的目的；游泳者通过变速巡游，还可以有效降低长距离、长时间连续巡游时产生的疲劳感。

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，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。

Claims (10)

1.一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，包括蹼板(101)和纵向龙骨(102)，或包括鳍板和纵向龙骨(102)，其特征在于：位于所述蹼板(101)、鳍板的纵向侧边上的纵向龙骨(102)，或位于所述蹼板(101)、鳍板的中部的纵向龙骨(102)，至少有一根为刚度随速可变的随速变刚度纵向龙骨，所述随速变刚度纵向龙骨包括至少一段的套管和至少一个的刚度随速调节装置，所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和藏于锥管中的容纳物，所述藏于锥管中的容纳物为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，亦或所述藏于锥管中的容纳物为与锥管共纵轴线且可沿锥管的纵轴线纵向移动的随速变刚度锥杆，所述锥管的纵轴线为曲线或直线，垂直于锥管的纵轴线的锥管内腔横截面为非圆形或圆形，且各锥管内腔横截面周长自游泳者行进方向的前方一端向游泳者行进方向的后方一端逐渐减小，垂直于随速变刚度锥杆的纵轴线的随速变刚度锥杆外轮廓横截面亦为非圆形或圆形且各随速变刚度锥杆外轮廓横截面周长自游泳者行进方向的前方一端向游泳者行进方向的后方一端亦逐渐减小，同一截面处的锥管内腔横截面形状相同于随速变刚度锥杆外轮廓横截面形状，且同一截面处的锥管内腔横截面周长大于随速变刚度锥杆外轮廓横截面周长，即同一截面处的锥管内腔横截面形状为该处的随速变刚度锥杆外轮廓横截面形状的按比例放大，所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)的具体类型包括双脚共穿一只的双脚单蹼、双脚各穿一只的双脚双蹼，也包括双脚共穿一只的仿生尾鳍，还包括可变尾鳍，双脚单蹼即海豚蹼，所述套管为柔性套管或刚性套管。

2.根据权利要求1所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：当所述藏于锥管中的容纳物为液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体时，即所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的五种流体介质之一时，所述刚度随速调节装置还包括泵送组件或设置在锥管的大头端即游泳者行进方向的前方一端且与锥管共纵轴线的阻尼缸组件，所述的阻尼缸组件朝向锥管的小头端即游泳者行进方向的后方一端与锥管首尾相接地相固定或与锥管成为一整体，阻尼缸组件朝向锥管的大头端即游泳者行进方向的前方一端自由悬置，阻尼缸组件包括阻尼缸和与阻尼缸共纵轴线且首尾相接的柱状腔体，阻尼缸包括缸筒和活塞，当阻尼缸的后方一端为缸筒时，缸筒与锥管内壁相固定或与锥管成为一整体，缸筒朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端开设有联通锥管中的容纳物与阻尼缸自身内腔体的阻尼孔，活塞朝向前方一端伸入柱状腔体之中，当阻尼缸的后方一端为活塞时，活塞与锥管内壁相固定或与锥管成为一整体，活塞朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端开设有联通锥管中的容纳物与阻尼缸自身内腔体的阻尼孔，缸筒朝向前方一端伸入柱状腔体之中，阻尼缸前方的柱状腔体内存有气体或设有帮助伸出的活塞或缸筒复位且与柱状腔体共纵轴线的弹性元件，亦或柱状腔体内存有气体且同时设有弹性元件，沿纵轴线自前向后依次为柱状腔体、阻尼缸、套管。

3.根据权利要求2所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：在平行于蹼板(101)或鳍板上、下表面且与所述锥管的内壁相切或相重合的的上、下两个位置，分别设有与锥管等长的上夹片、下夹片。

4.根据权利要求2或3所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：所述泵送组件为泵送液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体的组件，包括输送泵、泵送电源、泵送控制电路板，输送泵、泵送电源、泵送控制电路板三者通过导线相联接，所述输送泵的输出口直接联通锥管或联通增设在锥管的大头端与输送泵之间且与锥管共纵轴线的气缸或液压缸的输入口，输送泵的输入口联接设置在蹼板(101)或鳍板内的储存腔，储存腔储存所述的液体、气体、非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，所述气缸或液压缸朝向锥管的大头端即游泳者行进方向的前方一端与锥管首尾相接地相固定或与锥管成为一整体，气缸或液压缸朝向锥管的小头端即游泳者行进方向的后方一端伸入锥管中且自由悬置，所述气缸或液压缸均包括缸筒和活塞，当气缸或液压缸的后方一端为活塞时，气缸或液压缸的缸筒与锥管内壁相固定或与锥管成为一整体，活塞伸入锥管中且朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端联接有与锥管共纵轴线的所述随速变刚度锥杆，联接的具体方式为球接、铰接或刚性固定，球接即球面铰接，当气缸或液压缸的后方一端为缸筒时，气缸或液压缸的活塞与锥管内壁相固定或与锥管成为一整体，缸筒伸入锥管中且朝向后方一端即游泳者行进方向的后方一端联接有与锥管共纵轴线的所述随速变刚度锥杆，联接的具体方式亦为球接、铰接或刚性固定，球接即球面铰接，沿纵轴线自前向后依次为气缸、套管，或者沿纵轴线自前向后依次为液压缸、套管。

5.根据权利要求4所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：所述泵送控制电路板包含安装于纵向龙骨(102)、蹼板(101)或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形幅度的幅度传感器，或包含安装于纵向龙骨(102)、蹼板(101)或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形频率的频率传感器，亦或包含安装于纵向龙骨(102)、蹼板(101)或鳍板之上并检测游泳者游速的的测速传感器，再或者包含布置于游泳者的脚趾附近并检测游泳者勾动脚趾或勾动脚尖的动作的行程开关或角位移传感器，除此以外，泵送控制电路板还包含将上述的传感器或行程开关的电信号放大的信号放大电路，行程开关或角位移传感器跨接式安装于铰接在游泳者脚趾附近的蹼板(101)或鳍板上的微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上，微型油门踏板即铰接的脚趾踏板，信号放大电路通过导线联接输送泵，泵送控制电路板同时还通过导线连接着泵送电源。

6.根据权利要求1所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：当所述藏于锥管中的容纳物为与锥管共纵轴线的随速变刚度锥杆时，即所述刚度随速调节装置包括套管内部中空的锥管和随速变刚度锥杆时，锥管的大头端，即游泳者行进方向的前方一端，还装有驱动随速变刚度锥杆纵向移动的驱动装置，所述驱动装置包括驱动电动机、驱动电源、驱动控制电路板、驱动机构，驱动电源、驱动控制电路板、驱动电动机三者通过导线相联接，所述驱动机构的具体类型包括将驱动电动机的旋转运动转化成操控随速变刚度锥杆沿锥管的纵轴线作纵向移动的丝杠传动机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构、多连杆机构、杠杆机构、同步带传动机构或磁力传力机构，还包括通过电磁吸引、排斥力操控随速变刚度锥杆沿锥管的纵轴线作纵向移动的电磁力传力机构，电磁力传力机构的电磁铁、驱动控制电路板、驱动电源三者亦通过导线相联接，所述驱动机构的力的输入端联接驱动电动机的电机轴，力的输出端联接随速变刚度锥杆，所述随速变刚度锥杆的具体类型包括横截面周长连续变化的光滑表面锥杆，也包括横截面周长不连续变化的阶梯表面锥杆，还包括链节逐渐减小的链条式锥杆，所述阶梯表面锥杆包括长度固定、形状固定的阶梯表面型锥状杆和长度可变、可伸缩的拉杆天线型锥状杆，所述链条式锥杆，自游泳者行进方向的前方一端向游泳者行进方向的后方一端链条的链节逐渐减小，链条的各链节之间的铰接轴均垂直于蹼板或鳍板，相应地平行于蹼板或鳍板方向上的随速变刚度锥杆的弯曲刚度远小于垂直于蹼板或鳍板方向上的随速变刚度锥杆的弯曲刚度，沿纵轴线自前向后依次为驱动装置、套管。

7.根据权利要求6所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：所述驱动控制电路板包含安装于纵向龙骨(102)、蹼板(101)或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形幅度的幅度传感器，或包含安装于纵向龙骨(102)、蹼板(101)或鳍板之上并检测其纵向弯曲变形频率的频率传感器，亦或包含安装于纵向龙骨(102)、蹼板(101)或鳍板之上并检测游泳者游速的的测速传感器，再或者包含布置于游泳者的脚趾附近并检测游泳者勾动脚趾或勾动脚尖的动作的行程开关或角位移传感器，除此以外，驱动控制电路板还包含将上述的传感器或行程开关的电信号放大的信号放大电路，行程开关或角位移传感器跨接式安装于铰接在游泳者脚趾附近的蹼板(101)或鳍板上的微型油门踏板的铰接点两侧的铰接臂上，微型油门踏板即铰接的脚趾踏板，信号放大电路通过导线联接驱动电动机，驱动控制电路板同时还通过导线连接着驱动电源。

8.根据权利要求2或6所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：所述锥管和随速变刚度锥杆之间还填充有减小锥管和随速变刚度锥杆之间摩擦阻力的润滑介质，所述润滑介质包括润滑油、润滑脂或润滑液。

9.根据权利要求2或6所述的一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，其特征在于：当制作所述柔性的套管或随速变刚度锥杆的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为磁流变液体时，位于所述套管附近的蹼板(101)或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的泵送控制电路板或驱动控制电路板，或者还放置有永磁体，当制作所述柔性的套管或随速变刚度锥杆的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于锥管中的容纳物为电流变液体时，所述锥管的前端内部、后端内部以及所述柔性的套管上、随速变刚度锥杆上均布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中。

10.一种新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)，包括蹼板(101)和纵向龙骨(102)，或包括鳍板和纵向龙骨(102)，其特征在于：位于所述蹼板(101)、鳍板的纵向侧边上的纵向龙骨(102)，或位于所述蹼板(101)、鳍板的中部的纵向龙骨(102)，至少有一根为刚度随速可变的随速变刚度纵向龙骨，所述随速变刚度纵向龙骨包括至少一个的包裹囊和至少一个的刚度随速调节装置，所述包裹囊和刚度随速调节装置位于随速变刚度纵向龙骨的纵向轴线上，所述刚度随速调节装置包括包裹囊内部中空的腔体和藏于腔体中的容纳物，所述藏于腔体中的容纳物为非牛顿流体、磁流变液体或电流变液体，所述新型随速变刚度游泳潜水推进工具(1)的具体类型包括双脚共穿一只的双脚单蹼、双脚各穿一只的双脚双蹼，也包括双脚共穿一只的仿生尾鳍，还包括可变尾鳍，双脚单蹼即海豚蹼，所述包裹囊为柔性包裹囊或刚性包裹囊，当制作所述包裹囊的材料替换为磁流变弹性体时，亦或所述藏于包裹囊的腔体中的容纳物为磁流变液体时，所述位于包裹囊附近的蹼板(101)或鳍板内，还放置有彼此通过导线联通的电磁铁、供电电源以及操控该电磁铁动作的相应的控制电路板，或者还放置有永磁体，当制作所述包裹囊的材料替换为电流变弹性体时，亦或所述藏于包裹囊的腔体中的容纳物为电流变液体时，所述包裹囊或其腔体内布置有电路的正极、负极，与该电路联通的相应控制电路板和相应供电电源彼此通过导线连接藏于蹼板或鳍板之中。