斜靠式运动装置与其系统与方法_3

文档序号:8328432阅读:来源:国知局
,从而限制踏板组106沿着导轨104的移动速度。在一些实施例,每个马达126,通过输出轴124与传送带118,施加固定阻力给对应的踏板组106,因此当使用者愈用力踩踏踏板组106,踏板组106沿着导轨104移动的速度愈快。当使用者踩踏板11使其沿着导轨104往前(远离座椅)移动,马达126会作为产生器(generator),施加阻力给输出轴124。例如,马达126可使用脉冲宽度调变(pulsewidth modulat1n)或其他适当技术,调控(增加或减少)施加在输出轴124的阻力值。当踏板组106沿着导轨104达到最远处,控制器130可切换马达126的功能,使其作为马达,将踏板组106沿着导轨104拉回原先靠近使用者的位置。如将会在图4A至图4E所详述,当两个踏板组106互相连接(例如通过缆线连接),并做往复运动,则马达126不需要将踏板组106拉回原先的位置。取而代之的是,当某一踏板组106往前运动时,会驱使另一踏板组106往其原先位置运动。
[0083]马达126可通讯地连接控制器130,其具有软件可提供一或多个操作或阻力模式。如之后将会详尽地介绍,控制器130可提供:速度基准阻力,亦即等动力阻力(isokineticresistance);速度取决阻力,亦即等渗阻力(isotonic resistance);连续被动运动(constant passive mot1n, CPM)模式;主动模式;固定动力模式;及/或其他类型软件控制的阻力模式。在一些实施例,例如,马达126可通过回馈回路,施加等动力阻力给踏板组106。例如,运动装置100可通过感应器,侦测施加在踏板组106上的力,并借以调变马达的速度,以维持选定的工作量。在本实施例,当使用者施加在踏板组106上的力愈大,控制器130可通知马达126,以增加马达的速度,使得使用者感受到较少的阻力。如之后将详述,在其他实施例,踏板组106可操作地连接传送带,例如多V型传送带(poly V belt)或其他类型的传送带,以驱动煞车机构,例如润电流煞车机构(eddy current brake mechanism),以提供踏板组106阻力。
[0084]在一些实施例,两个踏板组106的结构,使得两者可做相对的往复运动,以模拟自然步行或椭圆运动。例如,当一个踏板组106远离座椅102,则另一个踏板组106接近座椅102。踏板组106之间的连接可通过控制器130。例如,某一踏板组106的运动,可触发另一踏板组106做对应的往复运动。如之后将详述,在其他实施例,通过缆线(例如绳索)、皮带、炼条,或其他可弯曲的驱动元件绕着一或多个滑轮,使得两踏板组106互相连接,并可做一前一后的往复运动。如图1A至图1D的实施例,当每个踏板组106各自具有马达126以独自控制踏板的运动,运动装置100可具有一个装置,以将每个踏板组106移动至其原先位置,亦即接近座椅102的位置。例如,在一些实施例,控制器130可提供这个功能。
[0085]在本实施例,运动装置100可具有两个马达126,每个踏板组106连接马达126,每个马达126可独立控制与其连接的踏板组106。例如,当踏板组106受到不同的阻力、速度等,每个马达106可操作在不同的速度。此独立操作模式,特别适用于运动装置100作为复健时。例如,使用者的某一腿的肌力,比另一腿弱,其两腿无法承受相等的阻力。在其他实施例,两个踏板组106被一个共同的马达126所驱动,该马达126同时驱动两个踏板组106及/或施加相同的阻力给两个踏板组106。例如,该马达126可位于两个导轨104之间,并且驱动分别自该马达两侧延伸出的两个输出轴124,该两个输出轴124分别连接一个对应的驱动轮120a。在本实施例,两个踏板组106可通过缆线形成操作上的连接,而输出轴124为单向轴承124,而第一滑轮120a可操作在单向轴承124上;借此,当踏板组106被移动至驱动方向(例如,远离座椅102的方向),马达126可施加阻力给踏板组106 ;当踏板组106被移动至非驱动方向(踏板组106朝向座椅102的方向),不施加阻力,使第一滑轮120自由地旋转,使得踏板组106回到其原先位置。
[0086]在其他实施例,也可通过两个启动器108,使踏板组106被独立地向上或向下驱动。此特征可使得某一导轨104的高度不同于另一个导轨104的高度;因此,运动装置100可分别运动两个踏板组106,使其具有不同的椭圆轨迹及/或运动其中一个踏板组106,使其具有线性运动轨迹,且运动另一个踏板组,使其具有椭圆轨迹。此两个启动器108可被协调搭配,使得当两个踏板组106做前后往复运动时,两个导轨104分别向上与向下运动,以模拟椭圆训练机的椭圆运动轨迹。例如,启动器108可通过有线或无线连接的方式,与控制器130做通讯连接,或通过连接机构或枢轴,与控制器130做机械连接。在其他实施例,运动装置100仅包含单一启动器108设置于两个导轨104之间,并通过连接机构分别使得两个导轨104往上或往下运动。在本实施例,两个导轨104的垂直运动高度可以相同。
[0087]如图1A至图1C所示,运动装置100可包含第一臂杆128a和第二臂杆128b (统称“臂杆128”),供给使用者做上半身的锻炼或复健。操作时,使用者坐在座椅102上,手抓住臂杆128,脚放在踏板110上,当踏板110前后运动时,使臂杆128前后摆动。在本实施例,两个臂杆128分别旋转地连接安装于基座101上的驱动轴132与驱动单元(未图标;例如马达及/或煞车机构)。臂杆128可独立操作于踏板组106与马达106,因此臂杆128可独立于使用者下半身的运动,做前后的摆动。例如,在一些实施例,当踏板组106运动时,两个臂杆128可做相反的相对运动,或同时以相同方向运动,或停留在一个固定的位置。与踏板组106类似,臂杆128也可以被操作在独立模式(independent mode)及/或依靠模式(dependent mode)。在独立模式,某一臂杆128可具有与另一臂杆128不同的移动范围及/或阻力等级。例如,控制器130可限制每个臂杆128的活动范围,及/或每个臂杆128可分别连接马达以及煞车机构,以施加所需阻力至所对应的臂杆128。在依靠模式,两个臂杆128具有相同的运动范围。在其他实施例,臂杆128可与踏板组106做通讯的连接或操作的连接,因此臂杆128的运动可配合踏板组106的运动,以模拟天然的步行或踏步运动。例如,第一踏板组106a与第二踏板组106b可通过控制器130 (以有线或无线的方式),与对应的第一臂杆128a与第二臂杆128b做通讯的连接。控制器130可协调它们的运动,使得每个踏板组106与所对应的臂杆128以相同的速度运动。如图4A至图4D将详述,在其他实施例,第一臂杆128a与第二臂杆128b,可通过连接机构,分别与第一踏板组106a与第二踏板组106b做操作的连接。其中,臂杆128与所对应的踏板组106可被同一个马达126所驱动。在其他实施例,运动装置100可具有其他类型的臂杆或手臂运动机构,例如旋转式手臂运动装置(例如手臂式脚踏车)。在另一些实施例,臂杆128可被省略。
[0088]根据使用者的体型,座椅102可沿着滑轨134,调整其位置。在一些实施例,座椅102的结构使其可绕着垂直轴旋转,以远离踏板组106,并帮助使用者进出座椅102,例如,从轮椅上下座椅102。例如,释放杆136或其他释放机构,可与座椅102做操作的连接。使用者可以拉、推、或旋转等方式,操作释放杆136,以释放座椅102被限定为面向前方(踏板组)的位置。一旦座椅102被释放后,座椅102可被向左或向右旋转,使其偏离面向踏板组的方位,如图1A的双箭号所示。在一些实施例,座椅102可被旋转180度,使其背向踏板组106,如此有助于病人或使用者上下座椅102。当使用者坐在座椅102上,座椅102可被旋转使其面向导轨104,如此使用者可开始运动。在其他实施例,座椅102可被旋转超过或低于180度,例如,旋转360度、90度,45度等;或者,座椅102的旋转可包含部分或全部绕着水平轴旋转。在一个实施例,当释放杆136被释放,座椅102可被旋转固定在某些预设角度,例如,每隔45度的旋转位置。释放杆136也可以一直被维持在释放的位置,例如持续抬升释放杆136,使得座椅102可被旋转至需要的位置。
[0089]在其他实施例,座椅102的背部138可被调整,以适应不同的座椅位置。背部138可连接气压棒及/或加压管(未图示),根据使用者施加在背部138的压力,调整背部138相对于座椅102底部的相对角度。
[0090]如图1A至IC所示,运动装置100可包含使用者介面140,例如显示屏幕及/或触控屏幕,以接收使用者的信息并提供信息给使用者。例如,使用者介面140可提供使用者关于运动与复健的信息,例如燃烧卡路里量、最大耗氧量、瓦特数等。使
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