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水上步行器是采用脚踏步动作使人在水面上运动的一种器械，它的结构原理如图所示，它由左右浮靴、浮靴联结轴、左右尾鳍、扶手和尾鳍联结件五部分组成，其中浮靴与联结轴、尾鳍与浮靴间是活动可调的，可以绕轴转动，这种结构可以使左右浮靴在步行者踏步作用下作沉浮运动，浮靴的沉浮又带动尾鳍绕联结轴上下运动。由此产生推力向前运动。
水上步行器的运动情况与鱼在水中游动情况相似。图中是鱼尾在水中摆动时对水作用力情况和步行器尾鳍在水中运动时对水的作用力情况，尾鳍跟鱼鳍一样，在上下摆动时都会受到水的反作用力，方向相反，这个力可以分解成水平方向的力和垂直方向的力，正是由于水平分力的推动，步行器才得以前进。
步行器如果要转弯的话，只要一脚轻、一脚重地踏步就行。踏步重的浮靴受到水的反作用力大，其水平分力也大；踏步轻的浮靴受到水的反作用于力小，水平分力也小，步行器受到两个不相等的力的作用，使步行器转弯，操作时要想左转就轻踏左脚，要想右转就轻踏右脚。自制水步行器时可参考图中的尺寸，调整时要注意，使尾鳍在浮靴作沉浮运动时始终位于水下，步行者站立不动时尾鳍应该处于水平状态。

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