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用于提高锻炼器械上的训练的真实性的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:17308801 阅读:33 留言:0更新日期:2018-02-19 07:13
一种锻炼器械,包括环形致动器和机械能储存设备。连接结构可操作地将所述环形致动器连接到所述机械能储存设备。所述环形致动器的运动促使所述机械能储存设备的物理运动和能量储存。所述锻炼器械还包括电机。通信路径使在多个相关联的锻炼器械之间数据能够进行交换,使得所述多个相关联的锻炼器械上的多个相关操作者具有共同的体验。

Devices and methods used to improve the authenticity of training on exercise instruments

An exercise instrument, including a ring actuator and a mechanical energy storage device. The connection structure operably connects the annular actuator to the mechanical energy storage device. The motion of the annular actuator promotes the physical movement and energy storage of the mechanical energy storage device. The exercise apparatus also includes an electric motor. The communication path enables data to be exchanged between multiple related exercise devices, so that a number of related operators on the related multiple exercise devices have a common experience.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高锻炼器械上的训练的真实性的装置和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年4月20日提交的美国临时申请No.62/149,869的权益,其全部公开内容通过引用合并于此。
在各种实施例中,本公开一般涉及锻炼器械(exercisemachine),并且更具体地涉及通过允许可定制负载曲线(loadprofile)的机构来消耗能量的锻炼器械、以及具有使得锻炼活动能够同步的互连能力的锻炼器械。
技术介绍
许多体育活动需要团队成员的协同动作。本文中,我们称这种活动为“协同运动”。为了在协同运动中具有竞赛力,团队成员必须培养技能、力量和耐力,并学会协同他们的作用力。协同作用力的一个示例是:团队划船期间的非常相似的时机、持续时间和力量的划桨表现。另一个示例是:串座自行车骑行期间的踏板行程的协同。本文中,将频繁参考划船运动以及与划船相关的锻炼器械,但这样的参考是说明性的,而非是限制性的:其他的运动、非运动活动、以及锻炼器械的类型也是可预期的,并且在本公开的范围内。可以通过现场锻炼来训练团队,例如,在水面上实际地划船;然而,由于季节性、天气以及现场锻炼的其他限制,在实践中,运动员通过在训练器(即具有对所讨论的运动的一个或多个方面加以模拟的机械结构的固定器械)上进行全面地锻炼来准备和补充现场锻炼。典型的训练器包括一个或多个用户在其上搁置身体和/或在其上动作的机构(例如,踏板、桨、座椅)、以及一个或多个典型地是可调节的、将能量负载施加于用户的消耗机构(例如,空气翅片、摩擦垫)。典型的训练器还包括对运动中的一个或多个运动员的惯性、以及船只、自行车或其他传动装置的惯性加以模拟的惯性机构(例如,飞轮)。训练器最常见的是为了容纳单个运动员而制造的。单用户训练器不支持在给定运动的协同方面对团队成员的训练,而当仅有单用户训练器可用时,在该运动的协同方面的训练只能发生在现场锻炼中。为了克服这个问题,现有技术已经研发了团队训练器,同时容纳两个或更多运动员的相对较大的器械。例如,在美国专利No.8,622,876中公开的划船模拟器,其描述了用于多达八名桨手同时训练的单桨划船器械的机械联动。然而,在这个示例中,消耗负载(例如,划船机)由每个运动员来驱动:因此,一名运动员的表现不会动态地影响其他运动员在多用户训练器上所处理的负载。在另一个示例中,在美国专利No.8,235,874中公开的模拟划船器械,其描述了单桨划船器械的联动,以便包括每个桨手与每个其他桨手的阻力和恢复机构的机械耦接,使得船员能够以现实的方式调整其力量应用。针对协同(即团队)训练的现有技术的局限性包括但不限于以下内容:(1)运动员在孤立的器械上操练(例如,在单独空间中但不是机械连接的、或在不同的地理位置),不能接受到关于他们运动的协同方面的训练。(2)由团队训练器训练的所有运动员必须在共同的位置和时间集合,来使用该团队训练器。这需要由所有运动员来到该共同位置,并且需要繁重的时间表的协调。如果一个或多个团队成员不能在共同的位置和时间出席,那么就不能进行全队协同的训练。(3)训练场地必须容纳庞大的团队训练器,对于N人训练器而言,其最大尺寸将近似于是单人训练器的N倍的数量级。(4)现实的团队训练器相比于个体训练器而言在每一运动员的基础上要昂贵得多。因此,锻炼器械使得一个或多个运动员能够接受关于他们的运动的协同方面的现实的训练而无需多个运动员在单独位置集合的这种技术是所期望的。此外,需要这种锻炼系统是负担得起的并且是紧凑的。
技术实现思路
技术问题根据现有技术构造的锻炼器械通常设置有能量消耗(即,负载)设备,该能量消耗设备采用摩擦、气体和/或液体阻尼效应,并且在初始调节之后(例如,贯穿整个给定的锻炼阶段)其能量消耗的速率是近似固定的。另外,这种锻炼器械通常包括有限的阻尼可变性。另外,这种锻炼器械(本文中也被称为“训练器”)要么固有地为单用户的(即,缺少与其他锻炼器械通信的、可以用来为操作者提供共同或“团队”体验的装置),要么为了为操作者提供共同体验,要求将多台器械机械地联动成一个相对较大的多用户组装件,并且要求操作者在单个设施处集合以便使用这种多用户组装件。此外,这种组件之间的模拟实时竞赛要求多个组装件的共同定位,典型地是昂贵且不切实际的提议。出于这些和其他原因,期望对锻炼器械改进。解决问题的技术方案所公开的装置和系统的各种实施例通过使运动员能够在彼此相距很远的独立的锻炼器械上以近似出在真实物理装置(例如,赛艇外壳)上联合锻炼的体验的方式进行联合锻炼,从而超越了现有技术的限制。此外,所公开的各种实施例使运动员能够与模拟的运动员一起或对抗训练。所公开的实施例呈现的一些其他优点将在下文中同时参考附图进行描述。各种实施例用电机(发电机)代替现有技术的消耗机构,所述电机的电力输出主要由阻性电力负载消耗。各种实施例包括恩额外的计算、通信和其他的方面。在各种实施例中,一个或多个计算方面从锻炼器械的各部分遥测收集测量信息;向锻炼器械的可控方面(例如,电机、阻性负载)发出命令;(例如,通过网络)与包括但不必限于以下中的一个或多个的各种设备进行信息上的通信:(1)其他锻炼器械;(2)服务器,其能够收集并存储关于多个锻炼器械及其操作者的数据,并且协同多个锻炼器械的行为;(3)其他计算设备,包括由一个或多个教练和/或具有独特角色的团队参与者(例如,舵手)所操作的设备;以及(4)生理测量信息的来源,诸如可穿戴运动监视器或活动跟踪器。各种实施例的计算方面包括以下软件能力:(1)计算并且记录团队和个体操作者的表现;(2)对操作者和团队表现进行评级以及其他方面的分析;(3)在算法上将一个或多个处于无联系的物理位置的操作者的组合建模成一个或多个“虚拟团队”,该“虚拟团队”的成员的作用力以模拟施加于特定装置(例如,划四人双桨赛艇)的联合作用力的方式影响着一个或多个操作者所体验的负载;(4)在数值上模拟一个或多个“模拟操作者”的作用力(例如,划桨时机、力量和持续时间)以及这些作用力对真实操作者和其他模拟操作者所体验的负载的影响;以及(5)计算真实操作者和模拟操作者组合的表现,以便个体操作者可以作为完整团队中的一部分进行训练,或者一个虚拟团队(完全真实或部分或完全模拟的团队)可以与一个或多个其他团队(完全真实或部分或完全模拟的团队)竞赛。模拟操作者的表现特征构成了一组可调参数,该组可调参数可以是基于所测量的真实操作者的特征的、选自于资料库的、自定义指定的、随机生成的或以其他方式指定的。另外,各种实施例包括向操作者呈现视听反馈的设备,所述视听反馈可以补充由锻炼器械的机械负载提供的反馈:例如,划船机械操作者可以面对提供视觉和/或听觉提示的设备,所述视觉和/或听觉提示诸如领头桨手的视听表现、舵手(真实的或模拟的)语音的声音、提供运动的视觉指示的景象、表现指标(例如,划桨速率、操作者力量输出)等。可以是有益的是,提供给作为一个团队训练的多个操作者的视听反馈由计算设备进行协调,从而为操作者提供一致的提示。在一些实施例中,视听反馈由虚拟现实设备(例如,OculusRift)提供给操作者,以给训练体验赋予高度的精神物理上的真实性。在一个示例中,虚拟的船员团队中的桨手们(其中的每一个体都距离彼此几百公里的距离)共享虚拟现本文档来自技高网
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用于提高锻炼器械上的训练的真实性的装置和方法

【技术保护点】
一种锻炼器械,包括:环形致动器,所述环形致动器可移动地安装到所述锻炼器械;安装到所述锻炼器械的机械能储存设备;连接结构,所述连接结构可操作地将所述环形致动器连接到所述机械能储存设备,其中所述环形致动器的运动促使所述机械能储存设备的运动;发电机,所述发电机可操作地连接到所述机械能储存设备,使得所述机械能储存设备的运动促使所述发电机产生电信号;以及与所述发电机电通信的电力负载组,使得所述电信号的一部分在所述电力负载组处被消耗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.20 US 62/149,8691.一种锻炼器械,包括:环形致动器,所述环形致动器可移动地安装到所述锻炼器械;安装到所述锻炼器械的机械能储存设备;连接结构,所述连接结构可操作地将所述环形致动器连接到所述机械能储存设备,其中所述环形致动器的运动促使所述机械能储存设备的运动;发电机,所述发电机可操作地连接到所述机械能储存设备,使得所述机械能储存设备的运动促使所述发电机产生电信号;以及与所述发电机电通信的电力负载组,使得所述电信号的一部分在所述电力负载组处被消耗。2.根据权利要求1所述的锻炼器械,其中所述机械能储存设备是飞轮。3.根据权利要求1所述的锻炼器械,其中所述环形致动器是手柄。4.根据权利要求1所述的锻炼器械,其中所述发电机是电机。5.根据权利要求1所述的锻炼器械,其中所述电信号是交流或直流中的一种。6.根据权利要求1所述的锻炼器械,还包括电池和电池充电器。7.根据权利要求1所述的锻炼器械,还包括控制器。8.一种锻炼器械,包括:环形致动器,所述环形致动器可移动地安装到所述锻炼器械;安装到所述锻炼器械的机械能储存设备;连接结构,所述连接结构可操作地将所述环形致动器连接到所述机械能储存设备,其中所述环形致动器的运动促使所述机械能储存设备的旋转;配置为向所述机械能储存设备的阻力补充增加的阻力并且消耗所述机械能储存设备和运动员的能量的装置;以及通信路径,其中所述通信路径使得所述锻炼器械能够与至少一个另外的相关联的锻炼器械通信以将所述锻炼器械中的总阻力复现到相关联的锻炼器械。9.根据权利要求8所述的锻炼器械,其中所述装置包括电力负载组。10.根据权利要求8所述的锻炼器械...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔V谢弗约翰A巴林特
申请(专利权)人:迈克尔V谢弗约翰A巴林特
类型:发明
国别省市:美国,US

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