一种多功能游泳圈辅助设备的制作方法

本发明涉及到游泳圈辅助设备技术领域，尤其涉及到一种多功能游泳圈辅助设备。

背景技术：

现阶段，随着人们的生活水平越来越高，多数人注重游泳这项健身娱乐项目，于是随之市场上出现很多可辅助游泳初学者的水中运动推进设备来增加趣味性，比如专利号为201720494551.7，专利名称为水下助推器，其主要是通过手持两个连接杆，利用两个推进器安装筒带动使用者前进，功能比较单一，仅仅能带使用者在水中移动，主要是依靠使用者通过双臂来实现转向，具有一定的趣味性，但是推进速度和方向不易控制改变，虽然也有通过遥控器来控制推进器的速度和方向，但是远程遥控存在视线受阻和不稳定情况，导致使用者自身不易控制推进器的速度和方向；而且对于一些不会游泳的人来说不能有效的锻炼其游泳能力，游泳时间久了或者腿抽筋时，不能有效的支撑拖住使用者，因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现要素：

本发明提供一种多功能游泳圈辅助设备,解决的上述问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种多功能游泳圈辅助设备，包括游泳圈本体、连接装置、安装板和第一驱动装置，游泳圈本体前端通过连接装置与位于安装板下部的第一驱动装置可拆卸连接，所述第一驱动装置包括位于第一密封腔内定位板上的第一控制单元和推进器单元，第一控制单元控制驱动推进器单元工作使游泳圈本体前行，所述游泳圈本体上部可拆卸安装控制面板，所述游泳圈本体头部下壁设有用于控制游泳圈本体转向、加速的转向驱动装置；游泳圈本体的尾部下壁通过承载板安装用于辅助使用者练习游泳的辅助支撑装置。

优选的，所述转向驱动装置包括第二密封腔，所述第二密封腔内部分为三个腔室，从前到后依次为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室的左右两侧对称设有两个前防水伸缩套管，所述第一腔室内部底部设有第一安装座，第一安装座内设有两个第一安装位，两个第一安装位上分别设置左右对称结构的左转向单元和右转向单元；

所述左转向单元包括左电动推杆、连接杆、左伸缩杆、圆环一、固定在第一安装座上的左转动轴，左旋转杆以及左转动叶片，左电动推杆的固定端安装在第一安装位上，左电动推杆的工作端朝向前侧通过连接杆与左伸缩杆的右端枢接，左伸缩杆的左端通过外套在左转动轴上的圆环一与左旋转杆的一端连接，左旋转杆的另一端与左转动叶片的端部螺接，且左伸缩杆、圆环一、左旋转杆以及左转动叶片处于同一水平面上，左转动叶片以及部分左旋转杆从前防水伸缩套管内伸出第一腔室；

所述右转向单元与左转向单元的结构一致。

优选的，所述第二腔室内还设有用于给左转向单元和右转向单元供电的第一蓄电池单元；所述第一蓄电池单元包括第一蓄电池组件和第一分支器组件，所述第一蓄电池组件的输入端与位于第二密封腔一侧外壁的防水充电接口电连接，第一分支器组件的输入端与第一蓄电池组件的输出端电连接，第一分支器组件的输出端分别经过左转向开关、右转向开关与左转向单元、右转向单元电连接，左转向开关和右转向开关均设置在控制面板上。

优选的，所述前防水伸缩套管为硅胶材质制成的防水伸缩管，且防水伸缩管的一端与第一腔室的内壁可拆卸连接，防水伸缩管伸出第一腔室的一端外套在左转动叶片靠近左旋转杆的一端外壁；且防水伸缩管的两端内壁均设有第一油封。

优选的，所述第二密封腔为橄榄球型。

优选的，所述第三腔室内设有第三安装座，第三腔室尾端中心处设有后防水伸缩套管，第三安装座的后侧设有后转动轴且与第三安装座表面保持垂直；所述第三安装座内第三电动推杆、水平限位滑槽、后伸缩杆、圆环二、后旋转杆和后转动叶片，第三电动推杆和水平限位滑槽处于同一水平轴线上，第三电动推杆的固定端安装在第三安装座的中心一侧，第三电动推杆的工作端与连杆一的一端固定连接且带动连杆一在水平限位滑槽内左右移动，连杆一的另一端与连杆二的一端铰接，连杆二的另一端与后伸缩杆的上端固定连接，后伸缩杆的下端与外套在后转动轴上的圆环二固定连接，后旋转杆的一端与圆环二固定连接，后旋转杆的另一端与后转动叶片的固定端螺接，且部分后旋转杆和后转动叶片均从后防水伸缩套管内伸出第三腔室；

所述第一分支器组件的输出端通过加速开关与第三电动推杆的电源端电性连接，加速开关设置在控制面板上。

优选的，所述第一控制单元包括微控制器和第二蓄电池单元；

所述推进器单元包括套筒螺旋桨、第二密封、二级密封腔以及防水密封接头，所述二级密封腔内设置推进伺服电机、联轴器和第三油封，第二油封处于二级密封腔的一端外壁与第一密封腔的内壁之间，第三油封处于二级密封腔的一端内壁，防水密封接头处于二级密封腔的另一端内壁，伺服电机的固定端水平轴线与二级密封腔的水平轴线重合，伺服电机的电源线从防水密封接头伸出二级密封腔外再经过前进开关与第二蓄电池单元电连接，伺服电机的工作端水平贯穿第二油封并伸出第一密封腔外与套筒螺旋桨可拆卸连接；套筒螺旋桨包括导管和设置在导管内的螺旋桨，导管的外壁为流线型结构，且导管的前端剖面为弧形；所述螺旋桨朝向前侧；

前进开关设置在控制面板上；微控制器和伺服电机均与第二蓄电池单元电性连接，前进开关和伺服电机均与微控制器电连接，且微控制器用于控制前进开关的通断和对伺服电机的运动控制。

优选的，所述连接装置包括弹性绳和设置在弹性绳两端的两个连接件，两个连接件彼此之间铰接。

优选的，所述游泳圈本体的上表面和下表面设有多个把手。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明通过按压控制面板上的前进开关，第一控制单元控制驱动推进器单元工作使游泳圈本体前行；通过操作控制面板上的左转向开关、右转向开关，转向驱动装置中的左转向单元或右转向单元使游泳圈本体左转或者右转；在第一驱动装置工作的前提下，在操作加速开关，第三电动推杆工作驱动后伸缩杆带动后旋转杆和后转动叶片左右循环摆动，进而实现游泳圈本体的加速前进；游泳圈本体上部可拆卸安装控制面板，以便于使用者本地更加方便的操作，避免原来无线遥控存在不便操控的缺陷；通过辅助支撑装置以辅助使用者轻松省力的练习游泳，在游泳疲惫时，还可以短暂的休息，在原游泳圈娱乐的基础上更具有一定的实用性，具有良好的市场应用价值。

附图说明

为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体俯视结构示意图；

图2为本发明的整体仰视结构示意图；

图3为本发明的转向驱动装置内部结构示意图；

图4为本发明的第一驱动装置剖面结构示意图；

图5为本发明的推进器单元内部结构示意图；

图6为本发明的控制面板结构示意图；

图7为本发明的辅助支撑装置内部结构示意图；

以上图例所示：1、游泳圈本体2、连接装置3、第一驱动装置31、第一密封腔32、微控制器33、第二蓄电池单元34、套筒螺旋桨35、二级密封腔351、推进伺服电机352、联轴器353、第三油封354、防水密封接头36、第二油封4、控制面板41、显示屏42、指示灯43、开关5、转向驱动装置51、第一腔室511、第一安装座512、左电动推杆513、左伸缩杆514、左转动叶片52、第二腔室521、第一蓄电池组件522、第一分支器组件523、防水充电接口53、第三腔室531、第三安装座532、第三电动推杆533、水平限位滑槽534、后伸缩杆535、后转动叶片54、前防水伸缩套管6、辅助支撑装置61、第三密封腔62、动力驱动单元620、第三蓄电池组件621、辅助支架622、辅助电动推杆623、推动杆624、辅助齿条板625、左扇形转动件626、左竖杆627、左延伸杆628、左调节杆629、左辅助伸缩杆63、辅助支撑单元7、把手8、安装板9、承载板。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

如图1和图2所示，本发明的整体结构如下：

实施例1，一种多功能游泳圈辅助设备，包括游泳圈本体1、连接装置2、安装板8和第一驱动装置3，游泳圈本体1前端通过连接装置2与位于安装板8下部的第一驱动装置3可拆卸连接，所示第一驱动装置3包括位于第一密封腔31内定位板上的第一控制单元和位于第一控制单元左右两侧的两个推进器单元，第一控制单元控制驱动推进器单元工作使游泳圈本体1前行，所述游泳圈本体1上部可拆卸安装控制面板4，所述游泳圈本体1头部下壁设有用于控制游泳圈本体1转向的转向驱动装置5；游泳圈本体1的尾部下壁通过承载板9安装用于辅助使用者练习游泳的辅助支撑装置6。

如图3所示，进一步，所述转向驱动装置5包括第二密封腔，所述第二密封腔内部分为三个腔室，从前到后依次为第一腔室51、第二腔室52和第三腔室53；所述转向驱动装置5包括第二密封腔，所述第二密封腔内部分为三个腔室，从前到后依次为第一腔室51、第二腔室52和第三腔室53。

所述第一腔室51的左右两侧对称设有两个前防水伸缩套管54，所述第一腔室51内部底部设有第一安装座511，第一安装座511内设有两个第一安装位，两个第一安装位上分别设置左右对称结构的左转向单元和右转向单元；所述左转向单元包括左电动推杆512、连接杆、左伸缩杆513、圆环一、固定在第一安装座511上的左转动轴，左旋转杆以及左转动叶片514，左电动推杆512的固定端安装在第一安装位上，左电动推杆512的工作端朝向前侧通过连接杆与左伸缩杆513的右端枢接，左伸缩杆513的左端通过外套在左转动轴上的圆环一与左旋转杆的一端连接，左旋转杆的另一端与左转动叶片514的端部螺接，且左伸缩杆513、圆环一、左旋转杆以及左转动叶片514处于同一水平面上，左转动叶片514以及部分左旋转杆从前防水伸缩套管54内伸出第一腔室51；所述右转向单元与左转向单元的结构一致；

进一步，如果使用者需要左转，操作控制面板4上的左转动开关，左电动推杆512工作带动连接杆前后运动，左伸缩杆513和左旋转杆通过圆环一绕着左转动轴水平转动，进而使左转动叶片514前后拨动水，实现游泳圈本体1的左转弯；同理，如果操作控制面板4上的右转动开关，可实现右转向单元中的右转动叶片前后拨动，实现游泳圈本体1的右转弯；左旋转杆的另一端与左转动叶片514的端部螺接，以便于根据现场水中实际需要，灵活调整两个转动叶片的倾角，实用性强。

优选的，所述第二腔室52内还设有用于给左转向单元和右转向单元供电的第一蓄电池单元；所述第一蓄电池单元包括第一蓄电池组件521和第一分支器组件522，所述第一蓄电池组件521的输入端与位于第二密封腔一侧外壁的防水充电接口523电连接，第一分支器组件522的输入端与第一蓄电池组件521的输出端电连接，第一分支器组件522的输出端分别经过左转向开关、右转向开关与左转向单元、右转向单元电连接，左转向开关和右转向开关均设置在控制面板4上。

优选的，所述第三腔室53内设有第三安装座531，第三腔室53尾端中心处设有后防水伸缩套管，第三安装座531的后侧设有后转动轴且与第三安装座531表面保持垂直；所述第三安装座531内第三电动推杆532、水平限位滑槽533、后伸缩杆534、圆环二、后旋转杆和后转动叶片535，第三电动推杆532和水平限位滑槽533处于同一水平轴线上，第三电动推杆532的固定端安装在第三安装座531的中心一侧，第三电动推杆532的工作端与连杆一的一端固定连接且带动连杆一在水平限位滑槽533内左右移动，连杆一的另一端与连杆二的一端铰接，连杆二的另一端与后伸缩杆534的上端固定连接，后伸缩杆534的下端与外套在后转动轴上的圆环二固定连接，后旋转杆的一端与圆环二固定连接，后旋转杆的另一端与后转动叶片535的固定端螺接，且部分后旋转杆和后转动叶片535均从后防水伸缩套管内伸出第三腔室53；所述第一分支器组件522的输出端通过加速开关与第三电动推杆532的电源端电性连接，加速开关设置在控制面板4上。

进一步，前防水伸缩套管54和后防水伸缩套管为硅胶防水材料制成的伸缩套管，具有一定的塑形和回弹性。

优选的，所述第二密封腔为橄榄球型，进而可减小游泳圈前行或转弯、加速等所受的阻力；又如，第二密封腔还可为前端为弧形的u型结构，还可为前端为弧形的等腰三角形结构。

如图6所示，控制面板4表面设有多层防水膜，且控制面板4预置在防水袋内，在通过魔术贴安装在游泳圈本体1上部；控制面板4表面设有多个相应功能的开关43、显示屏41以及指示灯42；第二腔室52内还设置有电池巡检模块，第一蓄电池组件521和第二蓄电池单元33均通过信号线与电池巡检模块的信号采集端电连接，电池巡检模块的信号输出端与控制面板4电连接，显示屏可显示出第二蓄电池单元33和第一蓄电池组件521的电量，以便于使用者及时充电补充；指示灯为工作指示灯和故障指示灯，且均与微控制器32电连接。进一步，第一分支器组件522包括绝缘盒体以及设置在绝缘盒体内的连接器，所述连接器包括绝缘导轨、直流母线、上引线接头和多个下引线接头，直流母线安装在绝缘导轨表面，上引线接头并联安装在直流母线的上部并伸出绝缘盒体的上部作为输入端，多个下引线接头等间距的并联安装在直流母线的下部并伸出绝缘盒体的下部作为输出端，即上引线接头与第一蓄电池组件521的输出端电连接，多个下引线接头分别经过左转向开关、右转向开关、加速开关以及前进开关与左转向单元、右转向单元、第三电动推杆532和推进器单元电性连接。

优选的，所述前防水伸缩套管54为硅胶材质制成的防水伸缩管，且防水伸缩管的一端与第一腔室51的内壁可拆卸连接，防水伸缩管伸出第一腔室51的一端外套在左转动叶片514靠近左旋转杆的一端外壁；且防水伸缩管的两端内壁均设有第一油封。

如图4所示，优选的，所述第一控制单元包括微控制器32和第二蓄电池单元33；第一密封腔31内设置定位板，在定位板的中部安装微控制器32和第二蓄电池单元33，在第一控制单元的左右两侧均安装推进器单元。

如图5所示，所述推进器单元包括套筒螺旋桨34、第二密封、二级密封腔35以及防水密封接头354，所述二级密封腔35内设置推进伺服电机351、联轴器352和第三油封353，第二油封36处于二级密封腔35的一端外壁与第一密封腔31的内壁之间，第三油封353处于二级密封腔35的一端内壁，防水密封接头354处于二级密封腔35的另一端内壁，伺服电机的固定端水平轴线与二级密封腔35的水平轴线重合，伺服电机的电源线从防水密封接头354伸出二级密封腔35外再经过前进开关与第二蓄电池单元33电连接，伺服电机的工作端水平贯穿第二油封36并伸出第一密封腔31外与套筒螺旋桨34可拆卸连接；套筒螺旋桨34包括导管和设置在导管内的螺旋桨，导管的外壁为流线型结构，且导管的前端剖面为弧形；所述螺旋桨朝向前侧；前进开关设置在控制面板4上；微控制器32和伺服电机均与第二蓄电池单元33电性连接，前进开关和伺服电机均与微控制器32电连接，且微控制器32用于控制前进开关的通断和对伺服电机的运动控制。

进一步，微控制器32为atmega16型单片机。

优选的，所述连接装置2包括弹性绳和设置在弹性绳两端的两个连接件，两个连接件彼此之间铰接。

优选的，所述游泳圈本体1的上表面和下表面设有多个把手7。

优选的，如图7所示，辅助支撑装置6包括设置在第三密封腔61内的动力驱动单元62和位于第三密封腔61外侧的辅助支撑单元63，第三密封腔61内外侧设有辅助充电接口，第三密封腔61尾部内设有左辅助转动轴和右辅助转动轴，第三密封腔61的尾端口设有两个辅助防水伸缩套管；辅助支撑单元63包括左伸缩支撑板和右伸缩支撑板；动力驱动单元62包括第三蓄电池组件620、辅助支架621、辅助电动推杆622、推动杆623、辅助齿条板624、左扇形转动件625和右扇形转动件，第三蓄电池组件620通过第三开关与辅助电动推杆622电性连接，用于给辅助电动推杆622供电，第三开关设置在控制面板4上；辅助电动推杆622的固定端位于辅助支架621的前端，辅助电动推杆622的工作端通过推动杆623贯穿辅助支架621的横板后与辅助齿条板624的端部螺纹连接，左扇形转动件625和右扇形转动件的固定部分别与辅助支架621中的左竖杆626和右竖杆的后端枢接，辅助齿条板624的左侧壁和右侧壁分别设置有左齿条和右齿条，且左扇形转动件625和右扇形转动件的扇形部位设置的齿牙分别与辅助齿条板624的左齿条和右齿条相咬合，左扇形转动件625和右扇形转动件成左右对称安装在辅助齿条板624的左右两侧，左竖杆626和右竖杆的尾部还分别设有左延伸杆627和右延伸杆，且左延伸杆627和右延伸杆分别与左辅助伸缩杆629和右辅助伸缩杆的前端铰连，左辅助伸缩杆629和右辅助伸缩杆的后端分别通过外套在左辅助转动轴、右辅助转动轴上的圆环三与左调节杆628和右调节杆的首端连接，部分左调节杆628和右调节杆分别从两个辅助防水伸缩套管伸出后再与辅助支撑单元63中的左伸缩支撑板和右伸缩支撑板可拆卸连接；所述左伸缩支撑板和右伸缩支撑板的上表面尾部设有多个脚部支撑座，以适应于不同身高的使用者在两个伸缩支撑板上躺着。

辅助防水伸缩套管的结构与前防水伸缩套管54的结构一致。

当使用者想学习游泳时，首先趴第三密封腔的上表面，两只脚分别放置在左伸缩支撑板和右伸缩支撑上，操作控制面板上的第三开关，这时第三蓄电池组件给辅助电动推杆供电回路接通，辅助电动推杆工作带动推动杆、辅助齿条板前后移动，这时与辅助齿条板中左齿条和右齿条分别咬合的左扇形转动件和右扇形转动件发生相对转动，牵动左延伸杆、左辅助伸缩杆与右延伸杆、右辅助伸缩杆发生相对转动，进而带动左调节杆、左伸缩支撑板与右调节杆、右伸缩支撑板沿着两个辅助转动轴发生转动，放在两个伸缩支撑板上的两条腿扩张和回缩，使使用者轻松练习游泳；游泳匹配时，可以躺在第三密封腔和两个伸缩支撑板上部休息。

工作原理：使用者可以直接跳入游泳圈本体中心处进行娱乐；使用者趴在游泳圈本体的上部，双脚放置在辅助支撑装置中的两个伸缩支撑板上部，使用者先按压控制面板上的前进开关，这时第二蓄电池单元给两个推进器单元中的伺服电机供电，伺服电机工作驱动套筒螺旋桨转动，进而实现游泳圈本体的前进工作；当需要左转弯时，操作控制面板上的左转弯开关，这时第一蓄电池组件给左电动推杆供电，左电动推杆得电带动连接杆前后移动，这时处于同一平面的左伸缩杆、左旋转杆以及左转动叶片沿着左转动轴进行转动，利用左转动叶片进行拨动水流，使游泳圈本体进行左转弯动作；同理，右转弯与左转弯的工作原理相同；当同时按压左转弯开关和右转弯开关时，游泳圈本体不发生偏转现象；当推进器单元驱动游泳圈本体前进时，再操作控制面板上的加速开关，这时第三电动推杆工作连杆一沿着水平限位滑槽左右移动，带动后伸缩杆、后旋转杆沿着后转动轴水平转动，与后旋转杆连接的后转动叶片也随着水平摆动，实现游泳圈本体的加速动作；当使用者想练习游泳时，操作第三开关，第三蓄电池组件给辅助电动推杆供电，这时辅助电动推杆工作带动推动杆、辅助齿条板前后移动，这时与辅助齿条板中左齿条和右齿条分别咬合的左扇形转动件和右扇形转动件发生相对转动，牵动左延伸杆、左辅助伸缩杆与右延伸杆、右辅助伸缩杆发生相对转动，进而带动左调节杆、左伸缩支撑板与右调节杆、右伸缩支撑板沿着两个辅助转动轴发生转动，放在两个伸缩支撑板上的两条腿扩张和回缩，使使用者轻松练习游泳；游泳匹配时，可以躺在第三密封腔和两个伸缩支撑板上部休息。

本发明通过按压控制面板上的前进开关，第一控制单元控制驱动推进器单元工作使游泳圈本体前行；通过操作控制面板上的左转向开关、右转向开关，转向驱动装置中的左转向单元或右转向单元使游泳圈本体左转或者右转；在第一驱动装置工作的前提下，在操作加速开关，第三电动推杆工作驱动后伸缩杆带动后旋转杆和后转动叶片左右循环摆动，进而实现游泳圈本体的加速前进；游泳圈本体上部可拆卸安装控制面板，以便于使用者本地更加方便的操作，避免原来无线遥控存在不便操控的缺陷；通过辅助支撑装置以辅助使用者轻松省力的练习游泳，在游泳疲惫时，还可以短暂的休息，在原游泳圈娱乐的基础上更具有一定的实用性，具有良好的市场应用价值。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。