CN102015038B - 几何结构可调节的锻炼装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种锻炼装置，包括：框架；曲柄系统，其包括第一曲柄系统连接部位和第二曲柄系统连接部位，所述曲柄系统由所述框架支撑；右侧脚部支撑构件；左侧脚部支撑构件；第一柔性支撑系统，其包括第一柔性元件，所述第一柔性元件连接到所述右侧脚部支撑构件和第一曲柄连接部位；第二柔性支撑系统，其包括第二柔性元件，所述第二柔性元件连接到所述左侧脚部支撑构件和第二曲柄连接部位；和调节组件，其中，锻炼装置的用户可进行踏步运动或者瞬时可变的跨步运动，且其中，锻炼装置的几何结构可通过调节组件的操作而改变。

Description

几何结构可调节的锻炼装置及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年5月7日提交的题为“几何结构可调节的锻炼装置及其使用方法”的美国专利申请12/116,872的优先权，该申请又要求2007年5月10日提交的题为“连杆和曲柄系统”的美国临时专利申请60/928,619和2008年4月1日提交的题为“连杆和曲柄系统”的美国临时专利申请61/072,564的优先权，这些申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及锻炼装置，更具体而言，涉及几何结构可调节的柔性元件锻炼装置。
发明内容
本发明的各个实施方式涉及几何结构可调节的柔性元件锻炼装置。在一个示例中，几何结构调节系统连接到曲柄系统和脚部支撑构件。
在另一示例中，柔性元件连接到竖直支撑构件。
在另一示例中，柔性元件连接到摇动支撑构件。
在另一示例中，平移支撑组件包括柔性元件。
根据本发明的锻炼装置可具有可调节的几何结构，其调节可由用户控制。
前面已经宽泛地描述了本发明的特征和优点，使得可以更好地理解之后的本发明的详细描述。之后将描述本发明的其他特征和优点，其形成本发明权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和具体实施方式可以容易地用作用于执行本发明的相同目的而改进或者设计其它结构的基础。本领域技术人员还应当理解，这些等同结构不偏离所附权利要求中所阐明的本发明的精神和范围。关于形成本发明的特点的这些新颖特征的组织和操作方法，以及其它目的和优点，将从之后的参照附图的描述更好地理解。但是，需要明确的是，每个附图仅是示例图示和描述的目的，不用于构成对本发明的限制。
附图说明
本发明的其它目的、特征和伴随的优点将结合附图变的容易理解，附图中相同的附图标记表示相同或者相似的部件，附图中：
图1A示出了一系列脚部路径。
图1B示出了另一系列脚部路径。
图2示出了根据本发明的一种实施方式的锻炼装置的示例性实施例的侧视图。
图3示出了根据本发明的一种实施方式的锻炼装置的示例性实施例的侧视图。
图4示出了根据本发明的一种实施方式的锻炼装置的示例性实施例的侧视图。
图5示出了根据本发明的一种实施方式的锻炼装置的示例性实施例的侧视图。
图6示出了根据本发明的一种实施方式的示例性方法的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参照示例性示出了本发明的具体实施方式的附图。应当理解，详细描述和具体示例是用于说明性的目的，而不是为了限制本发明的范围。可以进行各种改变、替换和变型，而不偏离本发明的范围。
Rodgers，Jr.的美国专利申请公开US2006/0217234、US2007/0219061和US2007/0219062描述了利用柔性元件的锻炼装置，这些申请的每个都通过引用全部内容并入本文。这些参考申请描述了柔性锻炼装置，其在将曲柄系统连接到脚部支撑构件时采用柔性元件。本文中的这种锻炼装置是指柔性元件锻炼装置。这种柔性元件锻炼装置的用户可通过进行踏步和/或跨步动作使得曲柄系统旋转。右侧脚部支撑构件可以通过第一柔性元件连接到第一曲柄臂，且左侧脚部支撑构件可通过第二柔性元件连接到第二曲柄臂。柔性元件锻炼装置可具有可瞬时变化的脚部路径，其中脚部路径的长度可通过由用户施加到脚部支撑构件的力量来瞬时控制。可通过柔性元件锻炼装置产生的一系列可变脚部路径由装置的具体几何构造限定。
图1A示出了可以由用户的脚部在具有特定几何结构的柔性元件装置(例如，根据本发明的一种实施方式的装置)上产生的一系列脚部路径的一个示例。普通人的跨步运动很少是精确一致的。在柔性元件可变步幅的锻炼装置上的用户的脚部路径很少在一开始阶段就会合(由此追随精确的闭合路径)。然而，当试图保持恒定路径时，可以期望随着时间用户的路径追随一组大致重复的曲线，导致可识别的“基本上闭合的路径”，在本文中称为“闭合路径”。图1A中所示的闭合路径系列由四个闭合路径和一个竖直路径表示，但该系列不限于此。在该系列中在所示的路径中间可以有多种可能的闭合路径。路径系列中的闭合路径的长度或者水平幅度由用户施加到脚部构件上的力确定。竖直路径通常由用户感觉为基本上竖直的踏步运动。这里讨论的该竖直踏步运动的高度是踏步运动的竖直幅度。
对于本发明的多个实施方式，施加到锻炼装置的脚部板上的力确定了用户的脚部追随的路径。因此，当用户锻炼并且在锻炼过程中施加变化的力时，一系列中的路径会瞬时和连续变化。存在与给定的路径系列相关的许多路径，给定的系列的特性是追随这些路径的具体柔性元件装置的几何结构的函数。本文中所指的几何结构是指柔性元件锻炼装置的关键部分的尺寸和/或位置。柔性元件装置的关键部分可包括但不限于柔性元件、曲柄系统、引导元件、支撑元件和连杆/连杆组件。当柔性元件装置的任何关键部分的尺寸或者位置变化时，路径系列的形状和特性也会改变。应当理解，在典型的锻炼期间，用户的步幅影响装置的各个部分的空间中的位置。但是，在本文中，几何结构是指关键部分的尺寸和/或位置，与跨步导致的运动无关。
图1B示出了与图1A所示的路径系列不同的路径系列的示例。尽管基本形状是相似的，图1B中的系列基本上更长或者说更高，且可以通过在根据本发明的实施方式的装置上锻炼的用户追随。图1B所示的踏步运动的竖直幅度大于图1A所示的竖直幅度。具有图1B的路径系列的柔性元件装置的用户会感觉到，相比于图1A的路径系列，对于相同的锻炼节奏和制动系统阻力，仿佛踏步/跨步动作更深，更难。换句话说，不同的路径系列使得使用具有不同的“感觉”。因此，具有可调节的几何结构的柔性元件锻炼装置可以改变产生的路径系列，并且改变锻炼装置的感觉。
图2示出了根据本发明的一种实施方式的锻炼装置的示例的侧视图。框架101包括基本支撑骨架。框架101的下部接合地面并且由地面支撑。曲柄系统包括与曲柄轴114连接的曲柄构件112。尽管只对一个曲柄臂进行了编号，应当理解，还有一相对的曲柄臂。曲柄轴114由框架101支撑，使得曲柄轴可以绕其纵轴线旋转。曲柄臂112中的一个包括配重113。
尽管图1的实施方式采用了具有曲柄臂的曲柄轴，也可以采用其它曲柄系统构造。曲柄系统通常具有旋转轴线和远离轴线的连接位置，使得施加在连接位置处的力产生扭矩和围绕轴线的旋转运动。作为示例，曲柄系统可以具有多个臂。可替选地，曲柄系统可以是具有中心轴的圆盘，其周边附近的连接部位有效地用作曲柄臂。可替选地，曲柄系统可以是由辊支撑的环，该环可以具有在周边附近的连接部位，有效地用作曲柄臂。可替选地，某些行星齿轮系统可以用作曲柄系统，其具有曲柄系统轴线和周边附近的连接部位。
在该示例中，曲柄系统还包括通过带115和带轮118连接至曲柄轴114的制动/惯性装置119。曲柄臂112绕曲柄轴114的轴线的旋转使得制动/惯性装置119旋转。制动/惯性装置119提供制动力，该制动力在用户锻炼期间给用户提供阻力，和/或制动/惯性装置119提供惯性，该惯性通过在旋转期间接收、存储和传送能量使得锻炼平顺。尽管图1所示的实施方式采用了单个制动/惯性装置，但可以采用多个制动/惯性装置，以在两个或者更多个装置之间分开制动和惯性功能。
中间连杆组件连接到曲柄系统。在该示例中，中间连杆组件包括连接杆171和致动杆173。连接杆171一端在曲柄连接部位117连接到曲柄臂112，另一端在连接部位179连接到伺服/螺杆组件176。伺服/螺杆组件176安装到致动杆173，致动杆173在连接部位175连接到框架101。伺服/螺杆组件可以在用户的控制下运动，使得致动杆173上的连接部位179的位置改变。伺服/螺杆组件176包括平移块201，平移块201接合导螺杆203，导螺杆203通过伺服电机205驱动旋转。当电流施加到伺服电机205时，导螺杆203旋转并使得平移块201在致动杆173上的位置改变。然而，连接部位179的重新定位可以通过各种其它方式实现。例如，可以手动使用拉销来锁定位置，从而进行重新定位。此外，或者可替选地，可以使用螺线管来改变连接部位179的位置。此外，可以在微处理器控制下实现调节，由此根据一些预编程的锻炼参数改变装置的几何结构。
枢转连杆组件包括弧形运动构件130和脚部支撑构件134。尽管只对右侧的枢转连杆组件的元件进行了编号，应当理解，存在具有对应元件的左侧枢转连杆组件。弧形运动构件130具有可由用户用作手柄的上部132。弧形运动构件130可以是直的、弯曲的或者挠曲的。脚部支撑构件134具有用于用户站立的脚部板136。脚部支撑构件134可以是直的、弯曲的或者挠曲的。脚部支撑构件134在连接部位138处连接到弧形运动构件130。连接可以通过如图2所示的枢转销连接件实现，也可以通过允许弧形运动构件130和脚部支撑构件134之间的相对旋转的任何装置实现。弧形运动构件130在连接部位140处连接到框架101。该连接可以通过如图2所示的轴和衬垫实现，也可以通过允许弧形运动构件130相对于框架101旋转的任何装置实现。
图2中柔性元件150示出为缆线。但是，本发明不限于此，柔性元件150可以是任何能够承载张力的柔性部件，例如，皮带、齿形带或者链条。柔性元件150可以在张紧时具有一定柔顺性，例如橡胶带，或者可以张紧时具有很小柔顺性，例如链条。柔性元件150的一端在连接部位142处连接到脚部支撑构件134。柔性元件150的另一端在连接部位177处连接到致动杆173。柔性元件150接合也用作支撑元件的引导元件152。引导元件152可以是能够引导或者支撑柔性元件的任何部件，例如但不限于，滑轮、齿形带轮、链轮或者滑块。
弧形运动构件130可以定向在基本上竖直的位置。在本文中，术语基本上竖直是指相比于水平更接近竖直。弧形运动构件130不必须是直的，也没有任何部分必须是完全竖直的。
脚部支撑构件134可以定向在基本上水平的位置。在本文中，术语基本上水平是指相比于竖直更接近水平。脚部支撑构件140不必须是直的，也没有任何部分必须是完全水平的。
在操作中，用户攀上锻炼装置，站在脚部板136上，通过将其体重放置在脚部板136之一上开始攀爬动作。当用户向下踏步时，力通过柔性元件150传递，使得致动杆173和连接杆171运动。这然后使得曲柄臂112、曲柄轴114和制动/惯性装置119旋转。当曲柄系统继续旋转时，脚部支撑构件134和脚步板136交替以一定竖直幅度上升和下降。该上升和下降运动模拟了用户的脚在走路、跨步、慢跑和攀爬期间的上升和下降运动。用户可以通过改变施加在脚部板136上的向前和向后的力来瞬时改变跨步长度。用户可以瞬时选择具有很小的水平位移的几乎竖直的踏步，或者可以瞬时选择具有更大水平位移的更长的跨步。当用户水平移动脚部板时，上升下降和水平移位的组合运动导致形成闭合路径，其中水平移位的量可由用户瞬时控制。
手柄132沿弧形路径运动，并且可以由用户抓握。当用于站在脚部板136上不动，持续延长的时间段时，曲柄系统可以进入锁定的“上死点”状态。在这种情况下，配重113可以施加向下的力，以将曲柄系统推过“上死点”状态。
在该示例中，右侧和左侧脚部构件134通过右侧和左侧弧形运动构件130交叉连接，使得右侧和左侧脚部板136沿相反方向运动。元件180连接到弧形运动构件130。因此，右侧和左侧元件180中的每个分别与右侧和左侧弧形运动构件130一致地运动。连接器182将右侧和左侧元件180连接到摇杆臂184的右侧和左侧。摇杆臂184在其中间部分在部位186处枢转连接到框架101。随着弧形运动构件130运动，连接器182导致摇杆臂184的摇动运动。该摇动运动使得右侧和左侧弧形运动构件130沿相反方向运动，因此使得右侧和左侧枢转连杆组件交叉连接。
用户的脚部所经历的具体闭合路径可根据由用户施加到脚部板136上的向前和向后的力的量和时机而变化。但是，在图2的实施方式中经历的具体路径是该柔性元件锻炼装置的几何结构所特有的一系列路径之一。通过柔性元件、曲柄系统、引导元件、支撑元件和连杆和/或连杆组件的位置和尺寸确定所述几何结构。如果柔性元件装置的任何关键部分的尺寸或者位置变化，则路径系列的形状和性质也改变。
在图2所示的实施方式中，可以由用户改变几何结构。伺服/螺杆组件176在用户的控制下相对于连接部位175重新定位连接部位179。如果连接部位179和175之间的距离减小，则脚部构件134和脚步板136的竖直幅度会由于连接部位177的运动的弧形范围即已行进的弧长已经增加而增加。在通过重新定位连接部位179而几何结构发生变化之后，产生新的脚部路径系列。例如，可以通过使用伺服/螺杆组件176来调节该装置，以从图1A所示的路径系列改变成图1B所示的路径系列。在图2的实施方式的几何结构发生变化之前和之后的路径系列的每个都是独特的，正如图1A和1B中的路径系列的每个都是独特的一样。在上面描述的几何结构的变化之后，用户会感觉仿佛踏步/跨步动作更深，并且对于相同的锻炼节奏、跨步长度和制动系统阻力，踏步/跨步动作更难。
图3示出了根据本发明一种实施方式的示例性锻炼装置的侧视图。图3的实施方式具有多个与图2的元件对应的元件，且这些元件中相似的元件具有相似的附图标记。图3为了视觉效果清楚省略了该实施方式的大部分左侧元件，但是应当理解，在该实施方式中存在与右侧元件对应的左侧元件。
柔性元件150接合引导元件144，并且也接合脚部支撑构件134上的引导元件145。柔性元件150也在连接部位177处连接到致动杆173。
在操作期间，用户攀上锻炼装置，站在脚部板136上，通过将其体重放置在脚部板136之一上开始攀爬动作。当用户向下踏步时，力通过柔性元件150传递，使得致动杆173和连接杆171运动。这然后使得曲柄臂112、曲柄轴114和制动/惯性装置119旋转。当曲柄系统继续旋转时，脚部支撑构件134交替上升和下降。
在图3所示的实施方式中，可以由用户改变几何结构。伺服/螺杆组件176在用户的控制下可相对于连接部位175重新定位连接部位177。当连接部位177和175之间的距离增大时，脚部构件134和脚步板136的竖直幅度会由于连接部位177的运动的弧形范围已经增加而增加。在通过重新定位连接部位177而几何结构发生变化之后，产生新的脚部路径系列，并且改变使用锻炼装置的感觉。
图4示出了根据本发明一种实施方式的示例性锻炼装置的侧视图。该实施方式具有多个与图2和3所示的实施方式的元件对应的元件，且这些元件中相似的元件具有相似的附图标记。图4为了视觉效果清楚省略了该实施方式的大部分左侧元件，但是应当理解，在该实施方式中存在与右侧元件对应的左侧元件。
框架101包括基本支撑骨架，该骨架包括基部102、上部柄103和竖直支撑件105。基部102的下部接合地面并且由地面支撑。曲柄系统包括附接至曲柄轴114的曲柄构件112。曲柄轴114由框架101支撑，使得曲柄轴114可以绕其纵轴线旋转。尽管图4中未示出，但曲柄臂中的一个可包括配重，如图2所示。
在各个实施方式中，曲柄系统可还包括和/或连接到制动/惯性装置，例如装置119，其连接到曲柄轴。可替选地或者此外，制动/惯性装置可通过带和带轮的组件(未示出)连接到曲柄轴。曲柄臂112绕曲柄轴114的轴线的旋转使得制动/惯性装置119旋转。制动/惯性装置119提供制动力，该制动力在用户锻炼期间给用户提供阻力，以及制动/惯性装置119也提供惯性，该惯性通过在旋转期间接收、存储和传送能量使得锻炼平顺。
中间连杆组件连接到曲柄系统。在该示例中，中间连杆组件包括连接杆171和致动杆173。连接杆171一端在曲柄连接部位117处连接到曲柄臂112，且另一端在连接部位179处连接到伺服/螺杆组件176。伺服/螺杆组件176安装到致动杆173，致动杆173在连接部位175处连接到框架101。伺服/螺杆组件176可以在用户的控制下运动，使得致动杆173上的连接部位179的位置可以改变。
枢转连杆组件包括弧形运动构件130和脚部支撑构件134。弧形运动构件130具有上部132。上部132可由用户用作手柄。弧形运动构件130可以是直的、弯曲的或者挠曲的。脚部支撑构件134具有用于用户站立的脚部板136。脚部支撑构件134可以是直的、弯曲的或者挠曲的。脚部支撑构件134在连接部位138处连接到弧形运动构件130。
仍参照图4，柔性元件150在竖直支撑件105上的部位143处连接到支撑元件。柔性元件150的另一端通过支撑元件在支撑部位177处连接到致动杆173。图4的支撑元件示出为销。此外或者可替选地地，其它实施方式中支撑元件可以选自辊、滑轮、轴和能够支撑柔性元件的其它装置。柔性元件150在其两端之间接合脚部构件134上的引导元件145。
在操作期间，用户攀上锻炼装置，站在脚部板136上，通过将其体重放置在脚部板136之一上开始攀爬动作。当用户向下踏步时，力通过柔性元件150传递，使得致动杆173和连接杆171运动。这然后使得曲柄臂112、曲柄轴114和制动/惯性装置119旋转。当曲柄轴114继续旋转时，支撑部位177的水平位置连续改变。在部位177处的支撑元件的水平位置的这种改变导致脚步板136和脚部支撑构件134上升和下降。
在图4所示的实施方式中，可以由用户改变几何结构。伺服/螺杆组件176在用户的控制下相对于连接部位175重新定位连接部位179。在锻炼期间连接部位177追随圆的一部分(弧形路径)。当连接部位179和175之间的距离减小时，调节连接部位177的水平位置和运动幅度。因此，当伺服/螺杆组件176被调节时，该调节确定了连接部位177追随圆的那个具体部分。例如，一种调节导致连接部位177所追随的圆的那部分与其之前追随的部分具有不同的水平位置。
图5示出了根据本发明一种实施方式的示例性锻炼装置的侧视图。图5为了清楚起见省略了该实施方式的大部分左侧元件，但是应当理解，存在与右侧元件对应的左侧元件。
框架101包括基本支撑骨架，该骨架包括基部102、上部柄103和竖直支撑件105。基部102的下部接合地面并且由地面支撑。曲柄系统包括附接至曲柄轴114的曲柄构件112。曲柄轴114由框架101支撑，使得曲柄轴114绕其纵轴线旋转。尽管在该实施方式中未示出，但曲柄臂112中的一个或者两个可包括配重，例如配重113(如图2所示)。
曲柄系统可还包括和/或连接到制动/惯性装置，例如装置119。可替选地，制动/惯性装置可通过带和带轮的组件(未示出)连接到曲柄轴114。曲柄臂112绕曲柄轴114的轴线的旋转使得制动/惯性装置119旋转。制动/惯性装置119提供制动力，该制动力在用户锻炼期间给用户提供阻力，和/或制动/惯性装置119提供惯性，该惯性通过在旋转期间接收、存储和传送能量使得锻炼平顺。
中间连杆组件连接到曲柄系统。在该示例中，中间连杆组件包括致动杆173和接合辊172。致动杆173在连接部位175处连接到框架101，并且通过接合辊172连接到曲柄臂112。
平移支撑组件包括脚部支撑构件134、可动构件137、弧形运动构件130、支撑连杆131和引导元件148和149。弧形运动构件130具有上部132。上部132可由用户用作手柄。弧形运动构件130可以是直的、弯曲的或者挠曲的。脚部支撑构件134具有用于用户站立的脚部板136。脚部支撑构件134可以是直的、弯曲的或者挠曲的。脚部支撑构件134在连接部位138处连接到弧形运动构件130。可动构件137在部位139处连接到弧形运动构件130。可动构件137在部位135处连接到支撑连杆131。支撑连杆131在部位145处连接到竖直支撑件105。可动构件137可以是直的、弯曲的或者挠曲的。弧形运动构件130在连接部位140处连接到框架101。引导元件148连接到脚部支撑构件134，引导元件149连接到可动构件137。
柔性元件150一端在部位143处连接到竖直支撑件105，另一端在部位177处连接到伺服/螺杆组件176。伺服/螺杆组件176安装到致动杆173。柔性元件150在其两端之间接合位于可动构件137上的引导元件149和位于脚部构件134上的引导元件148。
在操作中，用户攀上锻炼装置，站在脚部板136上，通过将其体重放置在脚部板136中的一个或者多个上开始攀爬动作。当用户向下踏步时，力通过引导元件148传递到柔性元件150。柔性元件150又使得致动杆173运动。致动杆173的运动使得曲柄臂112、曲柄轴114和制动/惯性装置119旋转。当曲柄系统继续旋转时，脚部支撑构件134交替上升和下降。该上升和下降运动模拟了用户的脚在走路、跨步、慢跑和攀爬期间的上升和下降运动。随着每个脚部板136继续上升和下降，用户可以通过对脚部板136施加向前和向后的力来同时进行跨步动作。该跨步动作导致脚部板136、脚部构件134、可动构件137和引导元件148和149移位。用户导致的脚部板136的移位和脚步板的连续上升下降导致基本上闭合的路径。支撑连杆131可以定向在基本上竖直的位置。这种定向提供了回复力，该回复力倾向于使得平移支撑组件回复到当用户将其重量施加在脚部板136上时的中立位置。
如在图2、图3和图4的实施方式中，右侧和左侧枢转连杆组件可以交差连接，使得右侧和左侧脚部板136沿相反方向运动。
在图5所示的实施方式中，可以由用户改变几何结构。伺服/螺杆组件176在用户的控制下相对于连接部位175重新定位连接部位177。当连接部位177和175之间的距离增加时，脚部构件134和脚步板136的竖直幅度会增加，因为连接部位177的运动的弧形范围已经增加。在通过重新定位连接部位179而几何结构发生变化之后，产生新的脚部路径系列，并且改变了使用锻炼装置的感觉。
本发明的各个实施方式包括用于使用例如图2-5所示的可变步幅的锻炼装置的方法。图6是根据本发明的一种实施方式的示例性方法600的图示。示例性方法600可以例如通过用户在上面描述的可变步幅的锻炼装置上锻炼来进行。
在步骤601中，用户对第一和第二脚部支撑构件施加瞬时变化的跨步运动，由此通过第一和第二脚部支撑构件追随第一系列路径。此外或者可替选地，步骤601可以包括对脚部支撑构件施加踏步运动以追随第一系列路径。
在步骤602中，调节锻炼装置的几何结构。步骤602可包括但不限于改变(例如图2和3的锻炼装置的)柔性元件的连接部位和曲柄连杆组件之间的几何关系，改变(例如图4的锻炼装置的)柔性元件的连接部位和致动构件的旋转点之间的几何关系，改变(例如图5的锻炼装置的)柔性元件的连接部位和曲柄连接部位之间的几何关系，等等。
如上所述，根据各个实施方式，步骤602可以手动或者自动执行。在一个示例中，用户手动转动螺杆组件(例如图2中的176)，以调节锻炼装置的几何结构。在另一个示例中，锻炼装置包括伺服电机和/或其它供能装置，用于辅助用户调节螺杆组件。在又一实施方式中，锻炼装置包括电子用户界面，其采用处理器执行逻辑，来根据用户的指令和/或根据保存的设置和算法自动地控制几何结构调节。实际上，用于启动几何结构调节的任何技术，需要或者不需要具体的用户指令或者干预，都在本发明的实施方式的范围内。
在步骤603中，用户对第一和第二脚部支撑构件施加瞬时变化的跨步动作，由此通过第一和第二脚部支撑构件追随第二系列路径。此外或者可替选地，步骤603可包括对脚部支撑构件施加跨步动作，以追随第一系列路径。
尽管方法600使出为一系列的离散的步骤，但不是所有实施方式都限于此。在本发明的范围内可以进行添加、修改、重新布置或者省略一个或者多个步骤。因此，在一个示例中，用户在安装锻炼装置之前执行步骤602，由此跳过步骤601。在另一个实施方式中，用户在锻炼时调节装置，由此连续进行步骤601至603。
尽管已经详细描述了本发明及其优点，应当理解，可以进行各种变化、替代和变型，而不偏离本发明的权利要求限定的精神和范围。此外，本发明的范围并不限于说明书描述的过程、机器、制造、物质的组合物、装置、方法和步骤。本领域普通技术人员容易从本发明理解，根据本发明可以采用与这里描述的相应实施方式执行基本上相同的功能或者实现基本上相同的效果的现在已经存在或者将要开发的过程、机器、制造、物质的组合物、装置、方法或步骤。因此，所附的权利要求书旨在将这些过程、机器、制造、物质的组合物、装置、方法和步骤包括在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种允许可瞬时变化的跨步动作的锻炼装置，所述锻炼装置包括：
框架；
曲柄系统，所述曲柄系统由所述框架支撑；
右侧枢转连杆组件，包括右侧弧形运动构件和右侧脚部支撑构件，所述右侧脚部支撑构件具有右侧脚部板，所述右侧弧形运动构件枢转连接到所述框架，所述右侧脚部支撑构件枢转连接到所述右侧弧形运动构件，所述右侧脚部支撑构件定向在基本上水平的位置；
左侧枢转连杆组件，包括左侧弧形运动构件和左侧脚部支撑构件，所述左侧脚部支撑构件具有左侧脚部板，所述左侧弧形运动构件枢转连接到所述框架，所述左侧脚部支撑构件枢转连接到所述左侧弧形运动构件，所述左侧脚部支撑构件定向在基本上水平的位置；
第一柔性支撑系统，包括第一柔性元件，所述第一柔性元件连接到所述右侧脚部支撑构件和所述曲柄系统，并且所述第一柔性元件可操作以在所述右侧脚部板向下运动时使得所述曲柄系统旋转，所述曲柄系统继续旋转时，所述右侧脚部支撑构件和所述右侧脚部板交替以一定竖直幅度上升和下降；
第二柔性支撑系统，包括第二柔性元件，所述第二柔性元件连接到所述左侧脚部支撑构件和所述曲柄系统，并且所述第二柔性元件可操作以在所述左侧脚部板向下运动时使得所述曲柄系统旋转，所述曲柄系统继续旋转时，所述左侧脚部支撑构件和所述左侧脚部板交替以一定竖直幅度上升和下降；以及
锻炼装置的几何结构的调节组件，构造成改变踏步运动的所述竖直幅度；
其中，用户能够通过改变施加到所述右侧和左侧脚部板上的向前和向后的力来瞬时改变跨步长度，用户能够瞬时选择具有很小的水平位移的几乎竖直的踏步，或者能够瞬时选择具有更大水平位移的更长的跨步，当用户水平移动所述右侧和左侧脚部板时，上升下降和水平移位的组合运动导致形成闭合路径，其中水平移位的量能够由用户瞬时控制。
2.根据权利要求1所述的锻炼装置，其中，所述锻炼装置的几何结构的调节组件包括第一中间连杆组件和第二中间连杆组件，所述第一柔性元件通过所述第一中间连杆组件连接到所述曲柄系统的第一曲柄系统连接部位，所述第二柔性元件通过所述第二中间连杆组件连接到所述曲柄系统的第二曲柄系统连接部位。
3.根据权利要求2所述的锻炼装置，其中，所述第一中间连杆组件包括连接到所述第一柔性元件的第一柔性元件连接部位，所述第二中间连杆组件包括连接到所述第二柔性元件的第二柔性元件连接部位。
4.根据权利要求3所述的锻炼装置，其中，所述第一柔性元件连接部位是可调节的，所述第二柔性元件连接部位是可调节的。
5.根据权利要求4所述的锻炼装置，其中，所述锻炼装置的几何结构的调节组件还包括第一伺服器和第二伺服器，其中所述第一伺服器调节所述第一柔性元件连接部位，所述第二伺服器调节所述第二柔性元件连接部位。
6.根据权利要求2所述的锻炼装置，其中，所述第一中间连杆组件包括连接到所述第一曲柄系统连接部位的第一连杆组件曲柄连接部位，所述第二中间连杆组件包括连接到所述第二曲柄系统连接部位的第二连杆组件曲柄连接部位。
7.根据权利要求6所述的锻炼装置，其中，所述第一连杆组件曲柄连接部位是可调节的，所述第二连杆组件曲柄连接部位是可调节的。
8.根据权利要求7所述的锻炼装置，其中，所述锻炼装置的几何结构的调节组件还包括第一伺服器和第二伺服器，所述第一伺服器调节所述第一连杆组件曲柄连接部位，所述第二伺服器调节所述第二连杆组件曲柄连接部位。
9.根据权利要求1所述的锻炼装置，其中，所述曲柄系统包括曲柄轴和第一曲柄臂和第二曲柄臂，所述曲柄系统的第一曲柄系统连接部位位于所述第一曲柄臂上，所述曲柄系统的第二曲柄系统连接部位位于所述第二曲柄臂上。
10.根据权利要求1所述的锻炼装置，其中，所述右侧枢转连杆组件包括右侧脚部支撑构件和至少一个右侧连杆，所述右侧脚部支撑构件通过所述右侧连杆连接到所述框架，所述左侧枢转连杆组件包括左侧脚部支撑构件和至少一个左侧连杆，所述左侧脚部支撑构件通过所述左侧连杆连接到所述框架。
11.根据权利要求1所述的锻炼装置，包括制动／惯性系统。
12.根据权利要求1所述的锻炼装置，其中，所述右侧脚部板和左侧脚部板通过交叉连接系统交叉连接，以提供交替的运动。
13.根据权利要求12所述的锻炼装置，其中，所述交叉连接系统连接到制动器。
14.根据权利要求1所述的锻炼装置，其中，所述第一柔性元件和第二柔性元件选自：
带；
齿轮；
链条；和
缆线。
15.根据权利要求1所述的锻炼装置，其中，所述第一柔性元件在不同的位置接合第一多个引导元件，所述第二柔性元件在不同的部位接合第二多个引导元件。
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