CN107970566B - 锻炼设备 - Google Patents

Abstract

一种锻炼设备，包括：脚支撑件；包括视觉显示器的用户界面，用户可使所述脚支撑件在框架上来回移动通过主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，所述脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择所述多个弧形段中的任何一个；一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于所述脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或所述脚支撑件或阻力总成的行进距离或速度，所述视觉显示器显示所述力、能量、动力、距离、时间或速度中的一个或多个的从视觉上可识别的格式。

Description

锻炼设备

分案申请

本申请为申请号2014800575473、申请日2014年9月11日、题为“锻炼设备”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月11日提交的美国临时专利申请序列号61/876,495的优先权的权益。本申请以全文引用的方式将美国专利号8,025,609、美国专利号7,278,955、美国专利号8,062,185、美国专利号8,057,363、美国专利号8454478、美国申请公开号20090176625和美国专利号8,708,872的公开内容并入本文，如在本文中全面阐述般。

技术领域

本发明涉及身体锻炼器材，更具体地涉及使用户能够进行受阻力机构对抗的模拟步行、跑步或其它往复腿部移动锻炼的锻炼设备。

背景技术

已知用于模拟步行或跑步的锻炼器材，该锻炼器材用于引导用户的腿和脚在各种重复的移动路径上移动。用户通常使用这种步行或跑步器材锻炼较长时间(例如，1至30分钟)而不中断或停下来使用不同器材来进行不同锻炼，例如用户可能按巡回锻炼方案进行锻炼。器材通常包括电动机构，用户可启动该电动机构以调节器材的一些方面，例如阻力程度。通常被称为椭圆形路径器材的跑步或步行模拟器材已被设计成使用户搁置脚的脚踏板枢转，从而引导踏板和用户的脚在椭圆形或弧形路径上移动。在这种现有技术器材中进行锻炼所受的阻力程度通常随着用户施加于设备的移动机械组件的力或速度而线性地变化。除了改变椭圆的形状，这种现有技术器材的脚踏板的行进路径无法调整。脚沿从后向前的路径行进，这与这种椭圆形器材的从前向后的路径不同。

发明内容

根据本发明，提供了一种锻炼设备，包括：

脚支撑件，其由联接系统支撑在具有横向前端和横向后端的框架上，

脚支撑件由联接系统支撑在框架上以沿具有最向前至最向后位置的主弧形行进路径进行往复移动，

脚支撑件在框架上设置成用于容置用户的脚以支撑处于直立站立位置的用户，

脚支撑件与非线性力相依阻力机构(non-linearly force dependentresistance mechanism)相互连接，

脚支撑件与非线性力相依阻力机构的相互连接包括调节装置，该调节装置可由用户致动以选择性地对相对于脚支撑件将力阻力机构定位在或定位至多个预定固定机械位置中的任何一个位置进行调节，

其中致动调节装置以将非线性力相依阻力机构定位在或定位至该非线性力相依阻力机构的预定固定机械位置之一会将脚支撑件的行进限制至主弧形行进路径的具有最靠前段位置和最靠后段位置的可选择段，该最靠前段位置和最靠后段位置由非线性力相依阻力机构的固定位置限定且是固定位置所特有的，

站立在直立位置并利用其脚对脚支撑件施加选择程度的横向从前指向后的力的用户可使脚支撑件沿任何可选择的段机械移动，

非线性力相依阻力机构适于在机械上使对脚支撑件移动的阻力变化至随用户施加于脚支撑件或阻力总成的选择程度的速率、速度、力、功或动力非线性地变化的程度。

术语“非线性”或“非线性地”意在包含并包括阻力的增大程度与设备机械组件移动(例如脚踏板的平移移动或风机轮的旋转移动)的速度或速率因用户施加于机械组件的力而增大的程度之间的指数或几何关系。此外，如以下所讨论的那样，术语“力”意在包含并包括用户施加的动力、能量或功，其均与力成正比。如图3B一般性地所示，在本文描述的阻力总成包括风机(例如，轮200)的实施方案中，带翅片的轮或风机轮200响应于用户输入的力、功或动力而施加的阻力或相反力OF的程度随轮200的速度或旋转速率SR的增大而非线性地增大310(图3B)。通常，这种阻力的程度呈指数或几何增大，且更具体地，增大了风机轮旋转速度SR的程度的立方或立方因子或随轮旋转速度的程度增大。就设备的另一个或不同机械组件(例如，杆或系杆等)的平移、滑动、弧形或枢转移动而言，阻力增大的程度可以另一种或不同的用数学方法可确定的非线性方式变化。可采用除带翅片210的轮200之外的其它阻力机构(例如，具有可编程控制器的涡流控制制动机构)，这种阻力机构对用户施加的力F的阻力程度以非线性、几何或指数方式或关系增大、减小或变化。

在这种设备中，非线性力相依阻力机构优选包括响应于用户施加于脚支撑件的力而进行机械移动的机械构件，机械构件的机械移动产生的阻力随用户施加于脚支撑件或阻力总成的速率、速度、力、功或动力非线性地变化。

非线性力相依阻力机构优选在机械上使对脚支撑件移动的阻力变化至随用户施加于脚支撑件或阻力总成的所选择的速率、速度、力、功或动力呈指数或几何变化的程度。

脚支撑件优选适于在其沿段移动时向上和向下移动，在脚支撑件沿选择的段移动期间，用户施加指向上和指向下的力。

每一个段优选具有限定一个完整周期的最靠前向上段位置和最靠后向下段位置，每一个段具有不同的最靠前向上段位置和不同的最靠后向下段位置

最优选地，非线性力相依阻力机构包括轮，轮具有与一个或多个叶片相互连接的可驱动地旋转的轮轴，轮轴旋转时叶片与空气相抵地强行接合。轮的轮轴通常与曲柄臂固定地相互连接，曲柄臂与脚支撑件相互连接，以使得脚支撑件的向前和向后的移动使曲柄臂转动。

脚支撑件通常在机械上与非线性力相依阻力机构相互连接，脚支撑件与非线性力相依阻力机构的机械互连包括机械调节装置，用户可手动致动该机械调节装置以选择性地对相对于脚支撑件将非线性力相依阻力机构定位在或定位至多个固定位置中的任何一个位置进行调节，

其中致动机械调节装置以将非线性力相依阻力机构定位在或定位至该机械阻力机构的固定位置之一会将脚支撑件的行进限制至主弧形行进路径的具有最靠前段位置和最靠后段位置的可选择段，该最靠前段位置和最靠后段位置由力阻力机构的固定位置限定且是固定位置所特有的。

设备可进一步包括：

振动产生装置，其与设备的支撑组件相互连接，以使得启动振动产生装置会将振动力或能量传输至用户，

声音产生器，其产生音频信号，在利用设备进行所选择的锻炼时，音频信号被转换成用户可听见的声音，

控制器，其与声音产生器和振动产生装置相互连接，控制器包括指令，该指令根据预定算法启动振动产生装置以产生所选择程度的振动力或能量并将振动力或能量传输至一个或多个相互连接的传输组件，

控制器接收音频信号以将音频信号中的一个或多个分量输入至预定算法，

预定算法包括将接收的音频信号中的一个或多个分量用作程序中的变量的指令，该程序命令振动产生装置启动并向设备中的一个或多个传输组件传输振动力或能量至根据接收的音频信号中的一个或多个分量变化的受控程度、强度、幅度、持续时间和频率。

在本发明的另一方面，提供了与用户在锻炼设备上进行锻炼所施加的力的程度成非线性关系来改变阻力程度的方法，其中锻炼设备包括由联接系统支撑在具有横向前端和横向后端的框架上的脚支撑件，脚支撑件由联接系统支撑在框架上以沿具有最靠前至最靠后位置的主弧形行进路径进行往复移动，脚支撑件支撑在框架上以容置用户的脚从而支撑站在直立位置的用户，该方法包括：

使脚支撑件与非线性力相依阻力机构相互连接，

通过调节装置使脚支撑件与非线性力相依阻力机构相互连接，该调节装置可由用户致动以选择性地对相对于脚支撑件将力阻力机构定位在或定位至多个预定固定机械位置中的任何一个位置进行调节，

致动调节装置以将非线性力相依阻力机构定位在或定位至非线性力相依阻力机构的固定位置之一，

调整脚支撑件与非线性力相依阻力机构的相互连接以将脚支撑件的行进限制至主弧形行进路径的可选择段，每一个可选择段具有由非线性力相依阻力机构的固定位置限定且是固定位置所特有的最靠前段位置和最靠后段位置，

将用户安置于脚支撑件上的直立站立位置并利用用户的脚对脚支撑件用力施加可选择程度的横向从前指向后的力，

调整非线性力相依阻力机构以在机械上使对脚支撑件移动的阻力变化至随用户施加于脚支撑件或阻力总成的所选择程度的速率、速度、力、功或动力而非线性地变化的程度。

这种方法通常进一步包括调整非线性力相依阻力机构以响应于机械构件的移动而产生阻力，其中该阻力随用户施加于脚支撑件或阻力总成的速率、速度、力、功或动力的程度非线性地变化。

非线性力相依阻力机构优选在机械上使对脚支撑件移动的阻力变化至随用户施加于脚支撑件或阻力总成的所选择程度的速率、速度、力、功或动力呈指数或几何变化的程度。

这种方法可进一步包括调整脚支撑件以在脚支撑件沿段移动时向上和向下移动，在脚支撑件沿所选择的段移动期间，用户施加指向上和指向下的力。

这种方法可进一步包括调整受支撑的脚支撑件，使得每一个段均具有限定一个完整周期的最靠前向上段位置和最靠后向下段位置，每一个段均具有不同的最靠前向上段位置和不同的最靠后向下段位置。

这种方法可进一步包括调整非线性力相依阻力机构使其包括具有可驱动地旋转的轮轴的轮，该轮轴与一个或多个叶片相互连接，轮轴旋转时叶片与空气相抵地强行接合。

这种方法可进一步包括调整轮的轮轴使其与曲柄臂固定地相互连接，曲柄臂与脚支撑件相互连接以使得脚支撑件的向前和向后移动使曲柄臂转动。

在本发明的另一方面，提供了一种锻炼设备，包括：

脚支撑件，其由联接系统支撑在具有横向前端和横向后端的框架上，

脚支撑件由联接系统支撑在框架上以沿具有最向前至最向后位置的主弧形行进路径进行往复移动，

脚支撑件在框架上设置成用于容置用户的脚以支撑处于直立站立位置的用户的布置，

脚支撑件与非线性力相依阻力机构相互连接，

用户站立在直立位置且利用用户的脚对脚支撑件施加所选择程度的横向从前指向后的力可使脚支撑件沿主弧形行进路径机械移动，

非线性力相依阻力机构适于在机械上使对脚支撑件移动的阻力变化至随用户施加于脚支撑件或阻力总成的所选择程度的速率、速度、力、功或动力非线性地变化的程度。

在这种设备中，非线性力相依阻力机构通常包括响应于用户施加于脚支撑件的力而机械移动的机械构件，机械构件的机械移动产生的阻力随用户施加于脚支撑件或阻力总成的速率、速度、力、功或动力的程度非线性地变化。

非线性力相依阻力机构优选在机械上使对脚支撑件移动的阻力变化至随用户施加于脚支撑件或阻力总成的所选择程度的速率、速度、力、功或动力呈指数或几何变化的程度。

脚支撑件优选适于在脚支撑件沿段移动时向上和向下移动，在脚支撑件沿选择的段移动期间，用户施加指向上和指向下的力。

非线性力相依阻力机构优选包括具有可驱动地旋转的轮轴的轮，轮轴与一个或多个叶片相互连接，轮轴旋转时叶片与空气相抵地强行接合。轮的轮轴优选与曲柄臂固定地相互连接，曲柄臂与脚支撑件相互连接，以使得脚支撑件的向前和向后的移动使曲柄臂转动。

每一个段通常具有限定一个完整周期的最靠前向上段位置和最靠后向下段位置，每一个段均具有不同的最靠前向上段位置和不同的最靠后向下段位置

在本发明的另一方面，提供了一种锻炼设备，包括：

脚支撑件，其通过框架上的悬挂总成悬挂于上方，

用户可使脚支撑件在框架上的最靠后向下位置与最靠前向上位置之间来回移动通过主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，主弧形路径为从最靠后向下位置至最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置的相同路径，每一个不同弧形段可由用户个别地选择，

所述每一个不同弧形段由脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，所述每一个不同的弧形段具有与脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

其中脚支撑件在最靠后向下位置与最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置之间的移动限定了完整的锻炼周期，

阻力总成与脚支撑件相互连接，阻力总成适于对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力，阻力总成适于对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力，该阻力随用户施加于脚支撑件或阻力总成的实例、速度、力、功或能量的程度非线性地变化，脚支撑件适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，

脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择多个弧形段中的任何一个。

在这种设备中，用户可手动致动弧形段选择装置以对选择装置施加可选择量的手动力，该选择装置操作以根据用户施加于选择装置的可选择量的手动力选择性地将阻力总成定位在多个预定固定机械位置中的一个中。

在这种设备中，阻力总成优选包括风机，风机与脚支撑件相互连接以响应于脚支撑件的来回移动而旋转。

在本发明的另一方面，提供了一种锻炼设备，包括：

脚支撑件，其通过框架上的悬挂总成悬挂于上方，并与对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力的阻力总成相互连接，脚支撑件适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，

用户界面，其包括视觉显示器，当用户的脚放置在脚支撑件上时用户可容易地从视觉上观察且可手动接触所述视觉显示器，

用户可使脚支撑件在框架上的最靠后向下位置与最靠前向上位置之间来回移动通过主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，主弧形路径为从最靠后向下位置至最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置的相同路径，每一个不同弧形段可由用户个别地选择，

所述每一个不同弧形段由脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，所述每一个不同的弧形段具有与脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

其中脚支撑件在最靠后向下位置与最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置之间的移动限定了完整的锻炼周期，

脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择多个弧形段中的任何一个，

一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或脚支撑件或阻力总成的行进距离或速度，

一个或多个检测器将指示检测到的力、能量、动力、时间、距离或速度中的一个或多个的信号发送至处理器，处理器从一个或多个检测器接收信号并根据预定算法对信号进行处理以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果中的一个或多个从视觉上可识别的输出格式，

处理器与视觉显示器相互连接并将经处理的信号发送至视觉显示器，视觉显示器经过布置且在设备上用户可容易地观察的位置以从视觉上可识别的输出格式向用户显示所述经处理的信号。

在这种设备中，脚支撑件和阻力总成通常通过选择装置相互连接，用户可操作选择装置以选择性地将阻力总成定位在分别与多个弧形段中的可选择的一个对应的多个预定固定机械位置中的任何一个。

优选地，用户可手动致动选择装置以对选择装置施加可选择量的手动力，该选择装置操作以根据用户施加于选择装置的可选择量的手动力选择性地将阻力总成定位在多个预定固定机械位置中的一个中。

阻力总成可施加的阻力的程度随用户施加于脚支撑件的力、能量或行进速度的增大程度非线性地增大。

阻力总成可施加的阻力的程度随用户施加于脚支撑件的力、能量或行进速度的增大程度呈指数或几何增大。

阻力总成可包括可旋转风机或叶片，其适于响应于脚支撑件的移动而旋转，使得环境空气冲击所述风机或叶片并阻止风机或叶片旋转。

在这种设备中，用户界面可包括用户可手动致动的启动按钮，用户手动致动该启动按钮时，一个或多个检测器便开始检测脚支撑件的移动。

用户界面可包括用户可手动致动的停止按钮，用户手动致动该停止按钮时，一个或多个检测器便停止检测脚支撑件的移动。

处理器可包括控制指令，该控制指令命令处理器在预先选择的锻炼时间间隔期间向视觉显示器发送经处理的信号，并当预先选择的锻炼时间间隔到期时，停止从检测器接收信号或停止向视觉显示器发送经处理的信号，用户界面包括与处理器相互连接的间隔按钮，用户可手动致动该按钮以向处理器输入并发送指示预先选择的锻炼时间间隔的信号。

控制指令可包括限定紧随预先选择的锻炼时间间隔之后的预先选择的休息时间间隔的指令，其中在该预先选择的休息时间间隔期间，处理器不从检测器接收信号或不向视觉显示器发送经处理的信号，控制指令进一步包括命令处理器在第一预先选择的锻炼时间间隔和第一预先选择的休息时间间隔到期之后将预先选择的锻炼时间间隔和预先选择的休息时间间隔重复预先选择的次数的指令。

在本发明的另一方面，提供了锻炼者以时间顺序方式进行多种不同锻炼的方法，该方法包括：

锻炼者选择需要锻炼不同肌肉群的至少第一锻炼方案和第二不同的锻炼方案，

锻炼者进行并完成第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个，

大体上紧接在进行并完成选择的第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个的步骤之后，锻炼者进行并完成第一锻炼方案或第二锻炼方案的另一个，

其中第一锻炼方案包括锻炼者使用设备进行锻炼，所述设备包括：

脚支撑件，其通过框架上的悬挂总成悬挂于上方，并与对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力的阻力总成相互连接，脚支撑件适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，

用户界面，其包括视觉显示器，当用户的脚放置在脚支撑件上时用户可容易地从视觉上观察且可手动接触所述视觉显示器，

用户可使脚支撑件在框架上来回移动通过由悬挂总成限定的主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，每一个不同弧形段可由用户个别地选择，

所述每一个不同弧形段由脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，所述每一个不同的弧形段具有与脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

其中脚支撑件在最靠后向下位置与最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置之间的移动限定了完整的锻炼周期，

脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择多个弧形段中的任何一个，

一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或脚支撑件或阻力总成的行进距离或速度，

一个或多个检测器向处理器发送指示检测到的力、能量、动力、时间、距离或速度中的一个或多个的信号，

处理器从一个或多个检测器接收信号并根据预定算法对信号进行处理以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果中的一个或多个的从视觉上可识别的输出格式，

处理器与视觉显示器相互连接并将经处理的信号发送至视觉显示器，视觉显示器经过布置且在设备上用户可容易地观察的位置以从视觉上可识别的输出格式向用户显示所述经处理的信号。

在本发明的另一方面，提供了一种锻炼设备，包括：

脚支撑件，其通过框架上的悬挂总成悬挂于上方，并适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，脚支撑件与阻力总成相互连接，

用户界面，其包括视觉显示器，当用户的脚放置在脚支撑件上时用户可容易地从视觉上观察且可手动接触所述视觉显示器，

用户可使脚支撑件在框架上来回移动通过由悬挂总成限定的主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，每一个不同弧形段可通过致动选择装置个别地选择，选择装置与脚踏板相互连接且可由用户操作以在机械上将脚踏板的行进限制于多个弧形段中的可选择的一个，

其中选择装置可由用户手动致动以使得用户能够对选择装置施加可选择量的手动力，该选择装置操作以根据用户施加于选择装置的可选择量的手动力以选择性地将脚踏板的行进限制在可选择的多个弧形段中的一个，

所述每一个不同弧形段由脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，所述每一个不同的弧形段具有与脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

其中脚支撑件在最靠后向下位置与最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置之间的移动限定了完整的锻炼周期，

一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或脚支撑件或阻力总成的行进距离或速度，

一个或多个检测器向处理器发送指示检测到的力、能量、动力、时间、距离或速度中的一个或多个的信号，

处理器从一个或多个检测器接收信号并根据预定算法对信号进行处理以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果中的一个或多个的从视觉上可识别的输出格式，

处理器与视觉显示器相互连接并将经处理的信号发送至视觉显示器，视觉显示器经过布置且在设备上用户可容易地观察的位置以从视觉上可识别的输出格式向用户显示所述经处理的信号。

在这种设备中，脚支撑件和阻力总成通常通过选择装置相互连接，用户可操作选择装置以选择性地将阻力总成定位在分别与多个弧形段中的可选择的一个对应的多个预定固定机械位置中的任何一个。

在本发明的另一方面，提供了锻炼者以时间顺序方式进行多种不同锻炼的方法，该方法包括：

锻炼者选择需要锻炼不同肌肉群的至少第一锻炼方案和第二不同的锻炼方案，

锻炼者进行并完成第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个，

大体上紧接在进行并完成选择的第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个的步骤之后，锻炼者进行并完成第一锻炼方案或第二锻炼方案的另一个，

其中第一锻炼方案包括锻炼者使用如以上刚刚描述的设备进行锻炼。

在本发明的另一方面，提供了一种锻炼设备，包括：

脚支撑件，其通过框架上的悬挂总成悬挂于上方，并与对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力的阻力总成相互连接，脚支撑件适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，

用户界面，其包括视觉显示器，当用户的脚放置在脚支撑件上时用户可容易地从视觉上观察且可手动接触所述视觉显示器，

用户可使脚支撑件在框架上来回移动通过由悬挂总成限定的主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，每一个不同弧形段可由用户个别地选择，

所述每一个不同弧形段由脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，所述每一个不同的弧形段具有与脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

其中脚支撑件在最靠后向下位置与最靠前向上位置并返回至最靠后向下位置之间的移动限定了完整的锻炼周期，

脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择多个弧形段中的任何一个，

一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或检测脚支撑件或阻力总成的行进距离或速度，

一个或多个检测器向处理器发送指示检测到的力、能量、动力、时间、距离或速度中的一个或多个的信号，

处理器从一个或多个检测器接收信号并根据预定算法对信号进行处理以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果中的一个或多个的从视觉上可识别的输出格式，

阻力总成包括风机，算法包括接收并处理指示气温和气压中的至少一个的环境值，指令将环境值用作变量以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果的从视觉上可识别的输出格式，

处理器与视觉显示器相互连接并将经处理的信号发送至视觉显示器，视觉显示器经过布置且在设备上用户可容易地观察的位置以从视觉上可识别的输出格式向用户显示所述经处理的信号。

在本发明的另一方面，提供了锻炼者以时间顺序方式进行多种不同锻炼的方法，该方法包括：

锻炼者选择需要锻炼不同肌肉群的至少第一锻炼方案和第二不同的锻炼方案，

锻炼者进行并完成第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个，

大体上紧接在进行并完成选择的第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个的步骤之后，锻炼者进行并完成第一锻炼方案或第二锻炼方案的另一个，

其中第一锻炼方案包括锻炼者使用根据如下具体实施例所述的设备进行锻炼。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可更好地理解本发明的上述以及进一步的优点，其中：

图1是根据本发明的具有用于选择弧形段的手动螺杆选择或调节装置的装置的后透视图。

图2是图1中的设备的前透视图，示出了不具有外壳的阻力总成。

图3是图1中的设备的右侧视图，示出了不具有外壳的阻力总成。

图3A是图3中的一部分的放大右侧视图，示出了阻力总成相对于图3所示的阻力总成的位置处于向前枢转位置。

图3B是示出风机轮抵抗用户施加的输入力而施加的相反力的程度与风机轮的旋转速度之间的非线性增长关系的曲线图。

图4是图1中的设备的左侧视图。

图5是根据本发明的具有用于选择弧形段的可手动致动的气动或液压选择或调节装置的设备的另一个实施方案的右侧视图。

图6与图5相似，是示出阻力总成和相对于图5所示的位置处于向前设置位置的弧形段选择装置的右侧视图。

图7是图5-6中的具有枢转地附接至前四杆联接支腿26a、26b以及附接至框架的一对可枢转手柄的设备的右侧透视图。

图8是图7中的设备的右侧视图。

图9是根据本发明的具有作为用于选择弧形段的选择或调节装置的可手动致动的U形手柄的设备的另一个实施方案的右侧透视图。

图10是图9中的设备的右侧视图。

图11是根据本发明的具有作为用于选择弧形段的选择或调节装置的可手动致动手柄的设备的另一个实施方案的左侧透视图。

图12是图11中的设备的前端的右侧放大视图，示出了阻力总成和选择装置的附加组件，包括相互连接在主曲柄驱动轴与阻力风机轮的轮轴之间的旋转增加滑轮和驱动带。

图13是图1-12中的设备的前端的一般左侧视图，为了说明而以分解形式示出了可相互连接在主曲柄驱动轴与风机轮的轮轴之间的旋转增加滑轮和驱动带的典型布置。

图14是与处理器相互连接的用户界面的示意性前视图，处理器可安装并布置在图1-13中的任何设备的控制台区域上，以使得用户可容易地手动操纵按钮并观察设置在用户界面上的视觉显示器。

图15是图14中的界面的视图，示出了在已致动“巡回(circuit)”和GO按钮且用户已开始锻炼计划之后界面的各种显示的外观的实例。

图16是图14中的界面的视图，示出了在已致动“巡回”、GO以及STOP查看按钮且用户已结束锻炼计划之后界面的各种显示的外观的实例。

图17是图14中的界面的视图，示出了在开始间隔训练计划之前在三个输入界面中的第一输入界面上出现的呈现给用户以要求用户手动操纵某些向上、向下和进入按钮以作为间隔计划的一部分设置练习或锻炼时间的各种显示的外观的实例。

图18是图14中的界面的视图，示出了在开始间隔练习计划之前在三个输入界面中的第二输入界面上出现的呈现给用户以要求用户手动操纵某些向上、向下和进入按钮以作为间隔计划的一部分设置休息时间的各种显示的外观的实例。

图19是图14中的界面的视图，示出了在开始间隔练习计划之前在三个输入界面中的第三输入界面上出现的呈现给用户以要求用户手动操纵某些向上、向下和进入按钮以作为间隔计划的一部分设置许多总间隔的各种显示的外观的实例。

图20是图14中的界面的视图，示出了在用户已输入图17-19中所示的控制数据之后进行间隔训练练习时呈现的各种显示的外观的实例。

图21是图14中的界面的视图，示出了在用户在间隔计划已开始后致动了STOP按钮之后或在用户选择和输入的间隔计划的间隔数量已单独到期从而示出了间隔计划结果之后呈现的各种显示的外观的实例。

具体实施方式

图1-13图示了根据本发明的可选择弧形段的锻炼设备10的各种实施方案，锻炼设备10可与用户界面20以及关联的处理器500和传感器或检测器D(图14-21)结合使用以使得用户能够根据本发明的另一个方面进行各种巡回或间隔锻炼计划或方案。处理器500通常安装在用户界面的外壳20h内，但也可替代地远离界面20安装，且设备与用户界面的视觉显示组件无线通信，或通过线缆或电线通信。如文中所用，“处理器”是指包括单个盒或多个盒(通常相互连接并彼此通信)的电气、机电和电子控制设备，所述盒内包含所有用于执行、形成、启用和实现本文描述的方法、功能和设备所必要或所需的单独电子处理、存储器和电气或电信号产生组件。这种电子和电气组件包括RAM、ROM和固态或非固态存储装置、程序、算法、芯片、芯片组、程序、处理器、微处理器、计算机、PID控制器、电压调节器、电流调节器、电路板、电机、电池和用于控制本文讨论的任何可变要素(例如时长、电信号输出度等)的指令。例如，如在文中所使的术语处理器的组件包括程序、数据、算法、控制器等，其执行诸如存储和处理数据、发送并从传感器或检测器接收信号或发送和接收命令信号的功能，以及诸如监控、警告、发起、执行或命令LCD或其它视觉显示器以人类用户从视觉上可观察的格式显示数字、数据或其它信息的功能。

图14-21图示了根据本发明的设备的用户界面组件20，其用于促进最近出现的某些形式的心血管训练：巡回训练和间隔训练。两种练习技术均采用进行短暂的高能量活动之后休息相等长的时间的周期作为所有练习计划的基本结构块。间隔训练由用户或用户组在保持某一形式的定时方案或计划的同时重复进行单一锻炼、锻炼和休息交替的周期组成。巡回训练由用户或用户组在保持某一形式的定时方案或计划的同时连续进行不同锻炼的周期组成，其中每一种锻炼会锻炼不同肌肉群，从一个锻炼位“巡回”至下一个锻炼位。在任何给定步骤，身体尺寸和健康水平不同的不同用户将操作同一给定装置，使得容易使用和构造速度成为任何巡回训练装置的重要因素。

如图12、图14所示，检测器D可用于检测设备10或设备10的用户或组件中的任何一个或多个移动或特性，例如在为图2-3A、图5-12的实施方案中的风机200的情况下，检测旋转速度和时间或阻力总成的其它移动。速度检测器可包括光学检测器、磁场检测器、霍耳效应传感器、电位计、一个或多个限位开关或任何其它能够感测机械元件或相关机械元件的组件(例如，轮(如风机轮200)、轮轴(如曲柄轴32、252h)、皮带(如皮带251、253)、滑轮(如滑轮250、252)、脚支撑件(如支撑件24a、24b)、支撑枢转臂(如臂26a-26c)或设备的任何其它移动元件)的相关可测量移动(旋转移动、平移移动等)的检测器，这些元件或组件的移动速率可通过算法转换成希望在用户界面20的显示区域的视觉显示器上显示的输出结果。为了解释说明的目的，在图12、图14中，检测器D检测的移动速率或特性一般表示为FR，然而应理解，FR可以替代地包括指示风机轮的除旋转速度之外的移动值，该值可在算法中用于产生指示输入到阻力总成中的机械动力或机械功的计算结果，该结果例如是动力、能量、速度、每分钟的步数、脚的移动距离或具有预定构造的自行车的移动距离。

如所示，检测器D将指示FR的信号发送至处理器500，处理器500根据预定算法对该信号进行处理以计算指示用户进行锻炼的任何所期望的方面或用户使图1-13中所示设备的脚踏板24a、24b来回移动所施加的力或能量的结果的值。在图14-21的实例中，处理器中包括的算法被设计成利用FR的可变输入来计算例如用户施加的动力的瓦特数、在骑具有预选构造的自行车的情况下在产生根据FR计算的动力时用户将要行进的米数，和施加由算法基于作为算法的变量的FR输入而计算出的动力或力用户将会实现的每分钟步数。在感测风机轮200的旋转速度并将其用于算法的情况下，将轮200特有的其它值或参数(例如，风机叶片的数量、尺寸和形状)包括在算法内以产生风机轮200的惯性矩的值(替代地，可提前以静态变量的形式将惯性矩的值提供给算法)，惯性矩用于计算所期望的结果，例如瓦特、动力、能量、功、行进距离、步数等。可容易想象，一个或多个附加或不同的检测器可替代地用于感测旋转或平移移动，并向处理器500发送指示例如轴32、252h、皮带251、253、滑轮250、252、脚支撑件24a、24b、支撑枢转臂26a-26d的这种移动的速率或速度的信号，且指示这种移动的信号可用于合适的算法中以产生并显示一个或多个指示用户施加的瓦特、能量或动力、在骑自行车的情况下用户将行进的米数、每分钟步数等的可视结果。

上述算法可包括执行数学补偿的指令，数学补偿考虑到在确定由风机轮200的旋转表示的机械动力时，空气温度和压力相依性的影响。虽然基于测量的转动风机的角速度或旋转速度推导动力图在本领域通常是已知的，但这种计算假定周围空气密度具有恒定值。压力和温度传感器(未示出)可向处理器500提供附加输入，从而允许实时且准确地测量空气密度并用于产生用于在用户界面上显示的期望输出结果的算法中。对于气体(例如，空气)而言，压力(P)、体积(V)与温度(T)之间的关系表现出已知的且可用数学方法预测的关系，通常通过理想气体定律来近似。可进一步推导出，密度与气体压力成正比，而与气体温度成反比。因此，将温度和压力传感器读数和输入用于处理器500可使得能够计算空气密度以计算风机叶片200的旋转产生的动力的更精确的值。

图1-13图示了典型的步幅状腿脚来回驱动设备，其为用户-锻炼者提供了低冲击练习，然而通过去掉许多登阶装置和椭圆形训练装置典型的不自然运动和笨拙的脚部对准而提供了进行心血管强化锻炼的可能性。设备10提供了一个或多个可沿围绕旋转点P限定的弧形路径移动的脚支撑件24a、24b。弧形路径可选择性地分成器材限定的用户可选择的弧形段。设备10包括框架16a、16b、16c、16d、可移动地与框架接合的框架联接装置26a、26b、26c、26d、一个或多个与框架联接装置可移动地接合的脚支撑件24a、24b、与框架可移动地接合的曲柄40a、40b，以及在所示的实施方案中，使曲柄总成的位置相对于框架枢转的弧形段选择或调节机构，和与框架联接装置可移动地接合的驱动联接装置28a、28b。

在替代实施方案中(未示出)，弧形段选择装置或总成可包括使得用户能够选择弧形段而不会使曲柄或阻力总成相对于框架枢转或移动的机械组件的总成。

图14-21图示了用户界面20的典型实施方案，用户界面20安装并布置在设备的框架16上，以使得当用户站在脚支撑件24a、24b上(尤其是当用户直立站在脚支撑件上)时，可容易地手动接触且可容易地从视觉上观察界面20的视觉显示器和可手动致动或操纵的界面区域20a。

图1-3、图4-11是包括框架10的可选择弧形段锻炼装置的各种实施方案的视图，框架10具有前部区域12、后部用户安置区域14、框架支腿16a、16b、16c和16d、框架上部支撑件18a、18b、18c和18d。上部支撑件18c和18d包括一对四杆联接装置的上连杆和框架的弧形部的一部分，且分别在支腿16c和16b端接并是框架10的整体部分。显示/控制面板20以及手柄22a和22b固定至上部支撑件18a和18b。

脚支撑件24a和24b的尺寸被设计成容纳用户的脚。脚支撑件24a和24b可移动地连接至前联接装置或支腿26a和26b以及后联接装置26c和26d，或由其支撑。联接装置26a-26d通过上部支撑件或连杆18d和18c可移动地连接至框架10的后部区域14。虽然装置示为相对的一对联接装置支撑每一个脚支撑件，但预期其它具有更少或更多联接装置的实施方案，该联接装置支撑并控制与联接装置关联的脚支撑件24a和24b的运动范围和路径。

脚支撑件24a和24b在尺寸和形状上与人类穿着鞋的脚近似。其可包括防滑表面，且可由一个或多个浅唇缘界定以在使用期间帮助将鞋保持在脚支撑件上的适当位置。替代地，缚带可将每一只脚保持在脚支撑件内以在使用期间进一步将用户的脚保持在适当位置。然而，如文中所用，“脚支撑件”还可以包含任何指定的支撑件，例如踏板、衬垫、趾夹或本领域已知的其它脚/脚趾/腿和装置接口连接结构。

前联接装置或支腿26a和26b可移动地连接至驱动联接装置28a和28b；而驱动联接装置又连接至被外壳30隐藏的阻力机构(如图2、图3和图4所图示，及以下所描述)。在其它实施方案中，驱动联接装置28a和28b可直接连接至脚支撑件24a和24b。此外，脚支撑件可在前联接装置或结合至框架的一个或多个联接装置上或与其一体成形。

如图1-3、图4-11所示，代表性可移动连接器31a、31b、31c和31d包括本领域已知的枢转总成，枢转总成使通过其结合的元件平稳且容易地相对转动或往复运动。可移动连接器31b和31d分别可旋转地将前联接装置或支腿26b和26a耦接至上部支撑件或连杆18c和18d。可移动连接器31c和31a分别可旋转地将后联接装置26c和26d耦接至上部支撑件或连杆18c和18d。允许进行相似移动的其它连接总成也是本发明所预期的。可移动连接器允许脚支撑件24a和24b在弧形路径上平稳且受控地摆动。

图2是图1所示的设备10的一个特定实施方案的前透视图，从不同的角度图示了以上描述的元件，此外还示出了可手动接合和致动的可旋拧可选择弧形段机构，该机构在机械上相互连接在框架组件17与可枢转阻力总成安装支架或臂38之间。此图示从前部区域12的视角示出了该装置。同样可看到，脚支撑件24a和24b从其各自的联接装置悬挂。驱动联接装置28a和28b(图2中未示出)的第一端分别耦接至前联接装置或支腿26a和26b的大致中点处。驱动联接装置28a和28b的第二端耦接至容纳在外壳30内的曲柄总成40a、40b、40c和40d，外壳30容纳有图4所示的且下文更详细地描述的阻力总成。

如图2、图3和图3A所示，螺杆225具有连接至螺杆225近端的曲柄或轮式手柄227，安装曲柄或轮式手柄227是为了使位于设备10的用户安置区域14的用户能够很容地手动接触和接合该曲柄或轮式手柄227。典型的人类用户可用手容易地使手柄旋转或转动，以使得用户能够容易地使螺杆225进行旋转T，从而在用户手动接合时快速且立即旋转至任何所期望的程度。螺杆225可旋拧地接合在具有螺杆容置支架或螺母38a(图3)的远端位置，螺杆容置支架或螺母38a附接至安装支架或臂38，以使得当螺杆225逆时针或顺时针旋转时，支架或臂38将来回FB枢转可选择的距离，这取决于螺杆的旋转T的度。与如以下参考图5-8中的可手动驱动的活塞的实施方案描述的方式相同，这种由螺杆225的旋转T的度和方向确定的支架或臂38的这种来回FB枢转使得用户能够在踏板在最靠前向上位置与最靠后向下位置之间受驱动时，选择性地改变脚踏板将行进通过的特定弧形段的标识。根据用户选择的特定弧形段，脚踏板的倾斜度(从而驱动脚踏板24a、24b来回移动的难度)将会有所不同。如图3所示，与图5所示的设置相似，支架或臂38处于第一大体垂直设置，其中所需的力F的水平分量为FH1，且移动脚踏板所需的力F的垂直分量为FV1。如图3A所示，螺杆已转动T，以使得支架或臂38现在设置成相对于图3的位置成角度A(与图6和图5中的臂位置与脚踏板位置之间的差别相似)，且驱动脚踏板24a、24b通过与支架或臂38的新枢转位置A关联的新弧形段所需的力的水平分量FH2和垂直分量和FV2相对于图3中的臂的位置已改变，因此用户已选择性地改变了进行锻炼周期所需的力F的难度。

在本文描述的每一个实施方案中，用户可手动致动弧形段选择装置以对选择装置手动施加可选择量的手动力，该选择装置操作以选择性地将阻力总成定位、改变或调节在或至根据用户施加于选择装置的可选择量的手动力而变化的多个预定固定机械位置中的任何一个。这种被用户施加力或能量的手动驱动的弧形段选择系统是优选的，使得在整个连续不同锻炼的巡回过程期间，用户可在使用不同器材迅速连续进行不同锻炼的巡回或另外在不同时间段进行锻炼不同肌肉群的不同锻炼的过程期间无延迟地立即改变弧形段。

在替代实施方案中，选择装置可以由电机或其它电气或电子动力装置可控地驱动，而非通过用户手动施加能量或力驱动。

如图3、图3A、图5-9、图11-13所示，阻力总成可包括具有风机叶片210的可旋转地驱动R的轮200，当轮受驱动R时，风机叶片210的表面210a与环境空气相抵地接合。对带翅片210的轮200的旋转R的阻力程度随着带翅片210的轮200的旋转R的速度的程度呈指数或非线性地增大或变化。在图3A、图12中，通常对风机轮或带翅片的轮200的旋转R的阻力程度增大或变化旋转R的速度的程度的立方或立方因子或随旋转R的速度程度增大或变化。可采用除带翅片210的轮200之外的其它阻力机构(例如，涡流控制的制动机构)，这种阻力机构对用户施加的力F的阻力程度以非线性、几何或指数方式或关系增大、减小或变化。

在图2、图3、图3A、图5-8和图11所示的实施方案中，阻力轮200的轴直接连接至曲柄轴的轮轴32，以使得轮200以与曲柄轴的旋转速度相同的速度旋转R。曲柄臂40a和40b固定至曲柄轴32的每一端，且分别可移动地耦接至驱动联接装置28a和28b。由于联接装置28a因踏板24a、24b受脚驱动来回移动而来回地受驱动，因此曲柄臂40a、40b可旋转地R受驱动，其进而通过与轴32的相互连接绕轴32的轴线可旋转地R驱动轴32。

在图9、图10、图12、图13所示的替代实施方案中，通常采用中间驱动滑轮或轮250、252以及关联的皮带251、253，由此轮200的轮毂200h未直接连接至轴32且不与轴32一致地旋转，而是替代地以高于轴32受驱动的旋转速率R的速率XR可旋转地受驱动。如图所示，在图12、图13中，曲柄轴32直接连接至中间驱动滑轮250的轮毂250a，从而以速率R驱动滑轮。驱动滑轮250进而通过中间轮毂252h经由皮带251以更高的旋转速率YR驱动第二中间驱动滑轮或轮252，中间轮毂252h的半径小于两个滑轮250、252的半径。中间驱动滑轮252进而通过轮200的另一个中间轮毂200hh经由皮带253以更高的旋转速率XR驱动风机轮200，中间轮毂200hh的半径小于两个滑轮252和250的半径。在典型的实施方案中，XR与R之比在大约10:1与20:1之间，最典型地在大约13:1且15:1之间。

无论轮200与轴32一致地旋转还是以更高的旋转速率旋转，如本文所描述的阻力轮200的旋转会对用户施加的力F形成阻力，以使得轮200形成的对力F的阻力程度RES随旋转速率R或用户因安装至轮200的轮轴220的风机叶片210的表面210a与空气的相互作用而施加的力的量呈指数或几何变化。轮200旋转得越快，与刀片210的表面210a相抵的空气阻力的量越呈指数或几何增大。相似地，旋转速率通常随用户施加于脚支撑件24a、24b或阻力总成200等的速率、速度、力、功或动力的程度非线性地变化(呈指数或几何)。通常，对风机轮200的旋转R的阻力程度增大或变化轮旋转的速度程度的立方或立方因子或随轮旋转的速度程度增大或变化。

容置轮轴或曲柄轴32的顶部轴承36a和36b固定至可枢转安装支架或臂38，以使得当可枢转支架或臂38向前和向后枢转时，轴32及其关联的轮200与支架或臂38一起向前和向后枢转。

如图2-8所示，为了驱动脚踏板通过任何所选择的弧形段，用户必须对脚踏板24a、24b施加力F，力F具有水平(或向前-向后)分量FH、FH1、FH2和垂直(或向上-向下)分量FV、FV1、FV2。脚支撑件必须行进通过的弧形段的倾斜度由支架或臂3的前枢转位置至后枢转位置的精确度确定且将随该精确度变化。如图3-8所示，安装支架或臂38绕底部轴承46a和46b的轴线AA枢转以便可向前和向后FB旋转。

图4是锻炼设备10的侧视图。在该视图中，从脚支撑件在从前联接装置和后联接装置悬挂的同时前后移动时允许方便地看到脚支撑件24a和24b(从而看到用户的脚)将经过的路径的视角呈现了脚支撑件24a和24b、前联接装置或支腿26a、26b以及后联接装置或支腿26c、26d。应注意，当脚支撑件24a和24b前后移动时，对运动的前后极限并无限制。更确切地说，运动范围由曲柄臂40a和40b(图4所示)的长度限定，曲柄臂40a和40b提供了适当的步长。此外，由于脚支撑件24a和24b枢转地连接至前联接装置26a、26b和后联接装置26c、26d并随之摆动，因此脚支撑件沿弯曲或弧形路径行进而非沿椭圆形路行进，以提供更有利的生物力学。

可通过调节安装支架或臂38的枢转位置选择性地调节脚支撑件24a和24b的运动路径。如上所述，安装支架38枢转地安装至框架构件48，并在选择性地手动致动机械调节机构时前后枢转。通过参考附图显而易见的是，使安装支架38向前枢转会使直接或间接固定至其的组件(例如，轮200)向前移动。同样地，使安装支架38向后枢转会使直接或间接固定至其的组件向后移动。对支架或臂38的该选择性定位FB使得弧形段或脚支撑件24a和24b的运动路径绕旋转点“p”沿弧形路径移动至不同位置，所示为在枢转总成31b与31c之间，移动的距离由前联接装置或支腿26a、26b以及后联接装置或支腿26c、26d的长度确立。因此，用户可从限定在旋转点周围的许多用户可选择的点或弧形段中选择主弧形或弧形段(“运动路径”)上的特定位置以增大或减小跨角和位置。

操作时，用户从后部区域14接近装置，抓住手柄22a和22b，并将脚放置在每一个脚支撑件24a和24b上。用户的脚和腿开始以舒适的步幅前后移动。用户通过经由显示/控制面板20输入命令选择锻炼程序或手动调节装置。此外，安装支架38响应于命令输入而前后移动。如图所示，当安装支架38向前移动时，脚支撑件的运动路径处于更倾斜或垂直的限定弧形段上。为了停止使用装置，用户只需停止跨步，从而使装置停止移动，并从脚支撑件上下来。

图4所示为四杆联接装置支撑机构中的一个处于沿四杆联接装置的枢转行程的最靠前位置26a’、26d’和靠后位置26a、26d。四杆联接装置具有相对的枢转宽度(或相对的枢转连杆，18c/24b、18d/24a的宽度)W和W”以及相对的枢转长度(或相对的枢转连杆，26a/26d、26b/26c的长度)L’和L”，该宽度和长度形成了功能性四杆联接装置以用于枢转地从框架的架空支撑臂或支腿16b、16c的上部部分18d安装/支撑脚踏板24a(或从上部部分18c安装/支撑脚踏板24b)。在图1-10所示的实施方案中，脚踏板24a、24b本身包括结构部分或四杆联接装置的整个下枢转连杆。宽度枢转点31a和31d之间的距离W与宽度枢转点31e和31f之间的距离W”优选相等或大体上相等。此外，长度枢转点31d和31e之间的距离L’与长度枢转点31a和31f之间的距离L”也优选相等或大体上相等，以使得角A1与角A2(即，脚踏板24a沿脚踏板从前向后平移的弧形路径从后向前以及从前向后的旋转度或枢转度，反之亦然)之间的差值小于大约3度，通常小于大约2.5度。脚踏板具有容置脚底的上表面，上表面限定了大体为平面的定向或平面，当用户站在脚踏板上时，用户的脚底保持在该平面内。角度A1是脚底表面在从前向后的平移路径的最后端时所处的脚底定向平面PP1与所选择的固定基准平面RP之间的角度。角度A2是脚底表面在从前向后的平移路径的最前端时所处的脚底定向平面PP2与所选择的固定基准平面RP之间的角度。在该优选的实施方案中，在沿脚踏板26a的从后向前/从前向后的平移路径的任何点/位置处，角A1与角A2之间的差值优选小于大约3度(通常小于大约2.5度)，即在移动通过弧形平移路径期间的任何时间，踏板24a的脚底表面所处的平面不会旋转或枢转超过大约3度。

从图1-10可容易地看到，脚踏板总是在从前向后和从后向前的行进路径的同一整个或主弧形或其它构造上移动。无论支架或臂38所定位的枢转度如何，踏板24a、24b可移动的主弧形行进路径J(图5)始终保持不变。使安装支架或臂38枢转至不同枢转位置仅仅改变踏板从最靠后位置移动至最靠前位置可通过的弧形“段”(例如，图5中的段AP、图6中的段AP’或图8中的段AP”)，但不会改变整个或主弧形行进路径J。主弧形行进路径J由器材或设备本身限定，即由安装、定位以及连杆18c、18d、24a、24b和26a-d的长度和宽度限定。用户可根据用户进行任何给定锻炼环节所选择的支架或臂38的枢转度来选择整个器材限定的弧形脚踏板行进路径J的段。如下所述，所选择的每一个段将具有不同的倾斜度，例如段AP的倾斜度为H1，段AP’的倾斜度为H2。

在如图5-8所示的替代实施方案中，可通过机械臂230的延伸或收缩手动使安装支架或臂38枢转FB，机械臂230用作倾斜致动器，以根据用户需要使安装支架或臂38向前或向后枢转。可容易地想象，臂230可由用户手动致动，例如用户通过手动致动机械泵送或旋拧机构230a来施加可选择程度的手动力而手动致动臂230，机械泵送或旋拧机构230a在机械上使臂230延伸或收缩至随用户施加的机械力或能量的程度而变化的所需程度，进而在机械上使支架或臂38枢转FB至所需程度。如图所示，阻力机构200绕支架或臂38的枢转轴线A向前和向后枢转FB，枢转轴线A与框架10的纵向轴线正交。踏板24a和24b二者通过曲柄轴32的运动一起同步。

图5和图6更清楚地图示了之前描述的当安装构件38及其关联的轮200或其它阻力装置从一个定向枢转或倾斜至另一个定向时对弧形段的可选择性。如图5所示，可枢转安装支架或臂38定位成使其纵向轴线X大致垂直定向。在此定向上，脚踏板24b的最靠后位置24b’与脚踏板24b的最靠前位置24b”之间的高度或倾斜度的最大差值H1小于图8中的高度或倾斜度的最大差值H2，在图8中，安装构件38及其关联组件30的轴线已从图5中的位置向前倾斜或向前枢转了角度A。如所示，图5中踏板24b从位置24b’至24b”的弧形路径AP的陡峭度或向上的倾斜度小于图6中踏板从位置24b”’至24b””的弧形路径AP’。因此，如图所示，用户可通过选择连杆28b所附接的总成30的倾斜位置来选择踏板行进的弧度。

还如图5和图6所示，一旦选择了支架或臂38的枢转位置，踏板便沿所选择的从前向后以及从后向前的相同弧形段路径AP或AP’行进。

图7和图8示出了一种实施方案，其中提供了一对上主体枢转输入臂100a、100b，用户可手动地抓握该输入臂100a、100b的上部区域(例如，手柄106a、106b)，手柄106a、106b分别为臂100a、100b的刚性连接的延伸，并与臂一起向前或向后移动/枢转。手柄106a、106b与臂100a、100b可枢转地与框架和踏板相互连接。如图所示，手柄106a、106b和臂100a、100b通过横杆构件500可枢转地与框架相互连接，臂的底端可通过销/孔接头104a、104b自由地枢转安装，接头附接至杆支撑构件500，沿杆支撑件500的长度彼此相隔适当距离。臂联接构件102a、102b的一端在接头108a、108b处可枢转地附接至臂，接头108a、108b允许联接构件在臂上并相对于臂旋转/枢转。联接构件102a、102b的另一端也可枢转地附接至脚踏板和四杆联接装置支撑件的弧形路径移动总成26的一些组件。如图9、图10所示，联接装置102a、102b的远离臂的一端分别通过接头110a、110b可枢转地附接至纵向前四杆联接构件26d、26a，接头110a、110b允许联接构件绕接头的轴线旋转，接头使联接构件102a、102b与纵向四杆联接构件26d、26a相互连接。

如图7、图8所示，当脚踏板总成24、26沿弧形路径AP”从前向后或从后向前行进时，手柄106和臂100跟随踏板的从前向后的移动而从前向后或从后向前枢转。即，当右踏板24a向前移动时，右手柄106a和臂100a向前枢转或移动；当右踏板24a向后移动时，右手柄106a和臂100a向后枢转或移动；当左踏板24b向前移动时，手柄106b和臂100b向前枢转或移动；而当左踏板24b向后移动时，手柄106b和臂100b向后枢转或移动。例如参考处于分别与臂100a的位置100a1、100a2和100a3对应的从前向后的三个连续位置26d1、26d2和26d3的四杆联接臂26d示出了此类跟随运动。臂100a、100b从前向后的枢转度至少可通过选择性地定位枢转接头108a、108b、110a、110b、选择性地定位横杆500以及选择联接臂102a、102b的长度而预先确定。

在图7、图8的实施方案中，在踏板从后向前移动期间，用户可通过向前推动臂102a、102b的上端来减小或转移用户的腿和/或脚使脚踏板沿弧形路径AP”从后向前行进所需的能量或动力的量。并且，可通过这种推动增大向前移动的速度；或通过拉动来减小速度并增大腿向前移动所需的动力或能量。反之，用户可通过向后拉动臂的上端来减小或转移使踏板从前向后移动所需的动力或能量的量。并且，用户可通过这种拉动来增大向后移动的速度或通过推动来减小该速度；或通过推动来减小速度并增大腿向后移动所需的动力或能量。

通过适当地选择长度L’和L”以及宽度W和W”(图4)，通过联接装置102a、102b枢转地联接至枢转安装的臂100a、100b的四杆联接装置脚总成24a、26a、26d、18d以及24b、26c、26b、18c可被构造为使脚踏板和安装脚底的平面能够在从前向后移动期间不旋转或旋转/枢转至任何所需的程度，以产生所需的旋转/枢转度。这些四杆联接装置总成还通过上述与臂100a、100b联接的联接装置使臂沿从前向后以及从后向前的相同枢转路径行进。

在图4-8所示的实施方案中，联接装置28a、28a’、28a”、28a”’以及28b、28b’、28b”、28b”’通过四杆联接装置与轮200相互连接，且联接装置28a、28b处于相对于曲柄臂40a、40b和/或轴32的旋转中心成180度圆的相对位置40c和40d，即联接装置分别连接在最大向前驱动位置和最大向后驱动位置处。此180度的相对互连使得右脚踏板24b、24b’、24b”、24b”’和左脚踏板24a、24a’、24a”和34a”’总是在相对的来回平移方向上行进，即当右踏板向前行进时，左踏板向后行进，反之亦然。类似地，可枢转安装的臂100a和100b通过四杆联接装置、连杆28a、28b以及连杆102a、102b与支架或臂38和轮200相互连接，以使得当右臂向前移动时，左臂向后移动，反之亦然。如图7、图8所示，臂100a、100b分别与其关联的脚踏板28a和28b一起向前或向后行进。

在任何情况下，左侧踏板24a和右侧踏板24b以及输入臂100a、b均联接至阻力轮200或驱动总成28a、28b、40a、40b、32，以使得当左侧组件(即，左踏板和关联的输入臂)向前行进时，右侧组件(即，右踏板和关联的输入臂)至少在大部分行进路径上向后行进，反之亦然。

上主体输入臂100a、100b通过连杆102a、102b、四杆联接构件26a、26b和连杆28a、28b与如上所述的相同可枢转安装构件38相互连接或相互联接，如图7、图8所示。与使安装构件38向前或向后枢转会改变脚踏板24a、24b的倾斜度和/或行进路径的相同方式，如以上参考图5、图6描述的那样，使安装构件38向前或向后枢转还会改变臂100a、100b从后向前的枢转度和/或行进路径的程度。因此，与用户能够选择脚踏板的行进路径的倾斜度(例如，如图5、图6中所示以及以上就使得用户能够选择弧形段步长的程度和角度/倾斜度的安装构件38而描述的弧形路径段AP对弧形路径段AP’)的相同方式，用户能够通过调整旋转连接/相互连接点40c和40d的旋转中心的从前向后的枢转位置FB来选择输入臂100a、100b的从后向前/从前向后的枢转行程或行进路径的程度。

输入臂100a、100b以如下方式联接至脚踏板24a、24b，即当输入臂(例如，100a)的关联脚踏板(24a)沿用户选择的弧形段向前和向上移动时，使输入臂向前移动，或反之当输入臂的关联脚踏板沿用户选择的弧形段向后和向下移动时，使输入臂向后移动。

图9-10图示了用于从机械上调节FB支架或臂38的位置从而选择特定弧形段的替代可手动致动机构。在图9-10的实施方案中，可手动调节元件包括附接至枢转支架或臂38的U形手柄总成300。手柄总成包括锁定臂307，锁定臂307在向下DN方向上被弹簧负载偏置，以使得远端齿状物308被偏置至容置在从由前向后FB的固定位置槽306a、306b、306c等中所选择的一个内，固定位置槽306a、306b、306c等设置在固定安装臂306内。手柄总成300在FB方向上的可枢转移动使得支架或臂38和任何关联的阻力机构(例如，风机200)绕枢转点AA一致地枢转，从而根据手柄总成300在FB方向上的移动程度来改变弧形段。如所示，手柄总成300可根据槽306a、306b、306c等的数量和精确位置绕轴线AA在多个预先选择的固定往复位置306a、306b、306c等之间枢转，槽306a、306b、306c等设置在固定附接至框架16a-16d、18a-18d或与框架相互连接的定位杆306的上表面内。可通过以下方式实现在预先选择的固定位置之间来回定位手柄总成300和与其固定地相互连接的支架或臂38：用户手动抓住上部手柄元件304并同时向上UP挤压(图10)弹簧加载的触发器302的下表面302a以使触发器和与其相互连接的可滑动地安装在臂外壳300h内的臂307向上UP朝手柄304移动(图10)，以使得臂307的包括在形状上与槽306a、306b、306c等互补的齿状物308的远端脱离并从齿状物因弹簧机构(未示出)施加在触发器302和臂307上的向下DN弹簧负载而锁定在其内的任何一个槽306a、306b、306c等脱出。如在图2-3、图5-8的实施方案中那样，因此在这种图9-10的实施方案中，根据用户在FB’方向上手动施加在手柄总成300上的力的程度或量，用户可通过手动在弧形段选择装置300上施加选择量的力而手动选择弧形段AP、AP’，弧形段AP、AP’具有所选择和不同的倾斜度且需要所选择和不同程度的力F，以水平地移动FH1、FH2和垂直地移动FV1、FV2。

图11-12图示了用于从机械上调节FB支架或臂38的位置FB从而选择特定弧形段的另一个替代可手动致动机构。在图11-12的实施方案中，可手动调节的元件包括细长的圆柱形手柄总成400，手柄总成400包括管或管状手柄404，其可枢转地安装至框架16a-16b、18a-18b以来回FB’移动；杆或触发器406，其可滑动地安装在手柄404内，其在向上UP方向上被弹簧(未示出)负载偏置；支架402，其具有向上延伸的槽402a、402b、402c；和杆总成408，其可枢转地相互连接在手柄404与阻力安装支架或臂38之间。可通过以下方式在预先选择的与槽402a、402b、402c对应的往复固定位置之间来回FB’定位手柄400和与其枢转地相互连接的支架或臂38：用户手动抓住手柄404并同时向下DN推动(图12)弹簧加载的触发器406的下表面406a以使可滑动地安装在手柄404内的触发器406向下DN移动，以使得从滑动杆或触发器406横向伸出的销406b从容置销406b的任何一个槽402a、402b、402c内脱离。一旦手动向下DN致动触发器406足以将销406a从槽402a、402b、402c释放的距离，用户可手动施加选择量的往复FB’指向力，该力进而使安装支架或臂38及其关联的阻力总成枢转至所选择的往复FB位置。一旦到达所需的往复FB’位置，用户对触发器表面406a释放向下力，触发器406被向上UP推动，且允许锁定销406b容置在槽402a、402b、402c中的所选择的一个内，从而将手柄总成400和安装臂锁定在所选择的从前向后FB位置。如在图2-3、图5-8的实施方案中那样，因此在这种图11-12的实施方案中，根据用户在FB’方向上手动施加在手柄总成400上的力的程度或量，用户可通过手动在弧形段选择装置400上施加选择量的力而手动选择弧形段AP、AP’，弧形段AP、AP’具有所选择和不同倾斜度且需要所选择和不同程度的力F，以水平地移动FH1、FH2和垂直地移动FV1、FV2。

虽然具有风机叶片210的轮200是优选的阻力总成，但本领域的技术人员已知其形成的阻力随用户施加在脚支撑件或阻力总成上的速率、速度、力F、功或能量的程度非线性地变化且可与脚踏板24a、24b相互连接的其它阻力装置。

图14是本发明的由LCD类型的视觉显示器21a和具有可手动致动或操纵的按钮21b的用户操作面板组成的界面控制台区域20的详细视图。在本质上，LCD类型的视觉显示器能够执行多种不同界面或携带信息的图像，以下对此进行了详细描述。具有按钮的面板保持固定，每一个按钮实现一种指定功能。

标有“CIRCUIT|INTERVAL”的按钮128允许用户快速且容易地选择所需的操作模式，因此用户只需按下顶部部分128a便可进入巡回训练模式，且按下下部部分128b进入间隔训练模式。当设置输入(例如，期望的时间或期望的间隔数量)时，上箭头键130a和下箭头键130b分别允许用户在连续数值之间进行切换。标有“GO ENTER”的按钮124用作确认工具，其允许用户开始练习计划并准许输入值或任何其它用户-系统对话和交互。标有“STOPREVIEW”的按钮126的作用相反，其允许用户结束练习计划和/或进入查看模式。

如图14所示，用户界面20包括显示巡回训练模式的默认界面的LCD视觉显示器21a，其特征在于显示为“CIRCUIT TRAINING”的菜单标签122d，使得用户可容易地在任何给定时刻确定所选择的操作模式。由于用户尚未开始练习计划，因此所有输出值均显示为“0”。在此界面中，主视觉显示区域120显示以瓦特为单位测量的用户瞬时输出动力。辅视觉显示区域122以行进米数(122a)、SPM或每分钟步数(122b)和经过时间(122c)的形式显示更详细的信息。

在安装锻炼装置之后，用户只需按下“Go”按钮124便可开始练习计划。时间计数器122c开始跟踪经过时间，每两秒更新一次。SPM显示122b测量用户来回致动可移动脚支撑件的速率，其具有大约为一秒的周期性更新。行进米数视觉显示器122a跟踪整个练习计划过程所累积的距离，仅当达到新的整数值距离时进行更新。当然，该数字并非指用户身体真正行进的距离，而是指用户的脚所执行的累积路径距离。

用户无需按下“Go”按钮124便可开始练习计划，这为匆忙或无经验的用户提供了额外程度的灵活性和使用便利性。仅通过致动可移动脚支撑件使其来回运动，便可激活界面控制台，唯一的不同之处在于随后呈现给用户一组更有限的信息。主显示区域120将如上所述般以瓦特为单位准确地提供瞬时动力输出的读数，且SPM 122b将同样地以不变的方式起作用，这是因为这些瞬时值的测量与时间无关。然而，显示区域122a和122c(米数和经过时间)将分别无输出。其为累积的时间相依值，且因此在无用户自定义的离散起始点的情况下无法准确显示。

图15图示了用户已开始练习计划的实例。显示界面本身与图1中的显示界面相同，唯一的改变在于呈现的值。因此，显示区域122c指示练习计划已进行了5秒，用户在该时间内已行进的距离为26米。应注意，显示区域122a和122c内出现值表示已使用“Go”按钮124开始了练习计划。显示区域120和122b分别在动力和SPM方面显示用户瞬时输出。由于该练习正在进行中，因此来自面板21b中的按钮的输入命令将不起作用，但“Stop”按钮126例外，该按钮用于结束练习计划和所有计时机构。

在完成练习计划并按下“Stop”按钮126之后，显示界面21a由查看界面取代，见图16。左上角的标签131始终向用户指示为何种操作模式，且已被设置成巡回训练模式，且此外还指示界面控制台处于查看界面。此查看界面仅可在进行完通过按下“Go”按钮124开始的那些练习之后进入。对于未按该按钮的那些情况，在用户停止操作锻炼装置之后，显示将回到图1描绘的默认界面。

查看界面设计得简单易懂，未引入新的测量值或其它因素。其仅为用户呈现了四个值，这四个值被列表成平均值或累积值的形式。显示区域132a和132b分别显示平均SPM和平均动力，该平均值是在整个练习计划持续时间内测量的，且为用户提供了用来表征其身体的总体活动能力或输出的便利形式。显示区域132c和132d分别显示了行进米数和经过时间的累积值。

图17-21图示了间隔(与巡回相对)训练模式的界面和操作。图17描绘了三个输入界面中的第一输入界面，该第一输入界面在练习计划开始之前呈现给用户。菜单标签122d已变成显示“INTERVAL TRAINING”，使得用户可容易地在任何给定时刻确定所选择的操作模式。命令提示符134显示“SET WORK TIME”，从而告知用户其正在选择每一个间隔应具有的锻炼时间量。主显示区域120以秒为单位提供了当前选择的锻炼时间量的显示。箭头键130a和130b用于根据需要增加或减少锻炼时间。一旦适当地调节了锻炼时间，用户按下“Enter”按钮124并进入第二输入界面屏幕，见图5。

图17与图18的区别在于两个改变。与图17相比，图18使用了颠倒的颜色方案，且命令提示符134已更新至“SET REST TIME”，以告知用户其正在选择每一个间隔应具有的休息、非锻炼时间量。通过利用颠倒的颜色方案，用户便容易地区分两个不连续的输入步骤，这是因为如果两个输入步骤之间仅更新命令提示符134，则用户很可能无法识别出改变。设置休息期应具有的时间量的方式与以上描述的方式相同。锻炼时间量与休息时间量无需相等。一旦适当地调节了休息时间，用户按“Enter”按钮124并进入最终的输入界面屏幕，见图19。

由于图18与图19的颜色方案再次颠倒，因此继续帮助用户进行识别的过程会请求新的信息或输入。命令提示符134已更新至“SET TOTAL INTERVALS”，从而告知用户其正在选择练习计划应具有的间隔数量。应注意，一个间隔由单个锻炼期与紧随其后的单个休息期组成。如在之前的两个输入界面中那样，主显示区域120显示当前选择的可调输入值。如之前那样，此值通过箭头键130a和130b递增或递减。基于先前的锻炼时间和休息时间输入以及当前的总间隔输入，在此界面内引入了较小的显示区域120b，其便于用户读出总练习计划将持续多长时间。与用户可对总间隔数进行的任何调节同时地重新计算并调节此读出。在按下“Go”按钮124之后，用户便开始间隔训练计划。

图20图示了在间隔训练练习正在进行时所呈现的界面。应注意，所述界面与图1和图2中的巡回训练界面之间的相似之处。虽然永远不会接连看到这两个界面屏幕，然而通过使用对比颜色方案强调了这两个屏幕之间的差别。两种不同界面模式的三个底部显示区域122a-c高度相似。122a和122c与以上描述的显示区域相同，且122b与以上描述的动力测量显示相同，但重新定位在不同的显示区域。

在间隔训练模式下，显示标签122d已变成显示“INTERVAL SETS 5”，如此用户可容易地确定其目前正处于间隔训练模式，且使得用户可了解剩余的间隔数或组数。虽然在图20中看到的数字为5，但应注意这仅仅是为了举例，实际上在显示器上看到的数字会实时更新以指示练习计划D中剩余的间隔数。

紧接在用户开始练习计划之后第一间隔便立即开始，其从练习/锻炼部分开始。主显示区域120的左上角显示为“WORK”或“REST”的标签指示用户当前在间隔周期中的状态或位置。在锻炼和休息步骤中，主显示区域120填充有很大的计数，其从用户通过以上描述的过程选择的预定时间量开始。然后，该计数逐秒递减，直至其到期变成零。

当计数到期变成零时，下一个锻炼或休息步骤开始，且此间隔周期持续，直至用户按下“Stop”按钮126或全部完成输入的总间隔数。一旦练习计划自行结束或到期，图21中的查看界面便呈现给用户。左上角的标签131始终向用户指示为何种操作模式，且曾被设置成间隔训练模式，且此外指示界面控制台处于查看界面。查看界面设计得简单易懂，未引入新的测量值或其它因素。其为用户呈现了四个值，所有这四个值均被列表成累积的形式。显示区域132a为用户呈现在整个练习计划持续时间内进行的全部组的总数，且显示区域132b类似地为用户呈现其脚执行的路径的总距离(以米为单位)。显示区域132c示为描绘了用户的平均动力输出(以瓦特为单位)，而显示区域132d呈现了进行间隔训练计划所花费的经过时间的总量。

Claims (24)

1.一种锻炼设备，包括：

通过框架上的悬挂总成悬挂于上方的脚支撑件，

用户可使所述脚支撑件在所述框架上的最靠后向下位置与最靠前向上位置之间来回移动通过主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，所述主弧形路径为从所述最靠后向下位置至所述最靠前向上位置并返回至所述最靠后向下位置的相同路径，每一个不同弧形段可由用户个别地选择，

每一个所述不同弧形段由所述脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，每一个所述不同的弧形段具有与所述脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

与所述脚支撑件相互连接的阻力总成，所述阻力总成适于对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力，所述脚支撑件适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，

所述脚支撑件与一臂相互连接，所述臂具有用户可手动握住的手柄，所述手柄能够由用户推动或拉动，使得用户推动或拉动手柄减少或增加了用户移动所述脚支撑件所需的动力或能量，

所述脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择所述多个弧形段中的任何一个，用户可手动致动所述选择装置以对所述选择装置施加可选择量的手动力，所述选择装置操作以根据用户施加于所述选择装置的所述可选择量的手动力选择性地定位所述阻力总成，

一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于所述脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或检测所述脚支撑件或所述阻力总成的行进距离或速度，

所述一个或多个检测器向处理器发送指示所述检测到的力、能量、动力、时间、距离或速度中的一个或多个的信号，

所述处理器从所述一个或多个检测器接收所述信号并根据预定算法对所述信号进行处理以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果中的一个或多个的从视觉上可识别的输出格式，

所述处理器与所述视觉显示器相互连接并将所述经处理的信号发送至所述视觉显示器，所述视觉显示器经过布置且在所述设备上用户可容易地观察的位置以所述从视觉上可识别的输出格式向用户显示所述经处理的信号，

其中所述处理器包括控制指令，所述控制指令命令所述处理器向所述视觉显示器发送经处理的信号，所述经处理的信号指示用户施加于所述脚支撑件的来回移动的瞬时动力和速率的一个或多个，以响应由用户的脚施加的脚支撑件的移动。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述脚支撑件布置为与可枢转安装的臂相互连接，使得所述臂和手柄与所述脚支撑件的来回移动一起来回移动。

3.根据权利要求1所述的设备,其中:

所述用户界面包括用户可手动致动的启动按钮，以向所述处理器发送启动信号，

所述处理器包括命令所述处理器向所述视觉显示器发送经处理的信号的指令，在用户手动致动启动按钮后，基于所述处理器接收到启动信号的时间和由用户的脚施加的脚支撑件的移动，所述经处理的信号指示用户行进的时间和距离中的一个或多个。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述脚支撑件和所述阻力总成通过所述选择装置相互连接，用户可操作所述选择装置以选择性地将所述阻力总成定位在分别与所述多个弧形段中的可选择的一个对应的多个预定固定机械位置中的任何一个中。

5.根据权利要求4所述的设备，其中用户可手动致动所述选择装置以对所述选择装置施加可选择量的手动力，所述选择装置操作以根据用户施加于所述选择装置的所述可选择量的手动力选择性地将所述阻力总成定位在所述多个预定固定机械位置中的一个中。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述阻力总成施加一定程度的阻力，所述阻力随用户施加于所述脚支撑件或所述阻力总成的速率、速度、力、能量或行进速率增大的程度非线性地增大。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述阻力总成施加一定程度的阻力，所述阻力随用户施加于所述脚支撑件的力、能量或行进速度增大的程度呈指数增大。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述阻力总成包括可旋转风机或叶片，所述可旋转风机或叶片适于响应于所述脚支撑件的移动而旋转，使得环境空气冲击所述风机或叶片并阻止所述风机或叶片旋转。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述用户界面包括用户可手动致动的启动按钮，用户手动致动所述启动按钮时，至少一个检测器便开始检测所述脚支撑件的移动。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述用户界面包括用户可手动致动的停止按钮，用户手动致动所述停止按钮时，所述至少一个检测器便停止检测所述脚支撑件的移动。

11.用户使用权利要求1所述的设备进行锻炼的方法，包括用户施加于权利要求1所述设备的所述脚支撑件的力、能量或动力的可选择量以在所述最靠前向上位置与所述最靠后向下位置之间移动所述脚支撑件。

12.一种锻炼设备，包括：

通过框架上的悬挂总成悬挂于上方的脚支撑件，

用户可使所述脚支撑件在所述框架上的最靠后向下位置与最靠前向上位置之间来回移动通过主弧形路径的多个完整、可重复且不同的弧形段中的任何一个，所述主弧形路径为从所述最靠后向下位置至所述最靠前向上位置并返回至所述最靠后向下位置的相同路径，每一个不同弧形段可由用户个别地选择，

每一个所述不同弧形段由所述脚支撑件在相应的不同最靠前向上位置与不同最靠后向下位置之间的移动限定，每一个所述不同的弧形段具有与所述脚支撑件的每一个不同的最靠前向上位置和最靠后向下位置对应的不同倾斜度，

与所述脚支撑件相互连接的阻力总成，所述阻力总成适于对用户使脚支撑件进行的移动施加阻力，所述脚支撑件适于在用户的脚放置在脚支撑件上的情况下支撑处于直立位置的用户，

所述脚支撑件与可枢转安装的臂相互连接，所述臂具有用户可手动握住的手柄，所述手柄能够由用户推动或拉动，使得用户推动或拉动手柄减少或增加了用户移动所述脚支撑件所需的动力或能量，

所述脚支撑件与选择装置相互连接，这使得用户能够选择所述多个弧形段中的任何一个，用户可手动致动所述选择装置以对所述选择装置施加可选择量的手动力，所述选择装置操作以根据用户施加于所述选择装置的所述可选择量的手动力选择性地定位所述阻力总成，

一个或多个检测器，其适于在用户进行整个或部分锻炼周期的过程期间检测用户随时间施加于所述脚支撑件的力、能量或动力中的一个或多个，或检测所述脚支撑件或所述阻力总成的行进距离或速度，

所述一个或多个检测器向处理器发送指示所述检测到的力、能量、动力、时间、距离或速度中的一个或多个的信号，

所述处理器从所述一个或多个检测器接收所述信号并根据预定算法对所述信号进行处理以产生所述力、能量、动力、时间、距离、速度或可根据所述信号计算的其它结果中的一个或多个的从视觉上可识别的输出格式，

所述处理器与所述视觉显示器相互连接并将所述经处理的信号发送至所述视觉显示器，所述视觉显示器经过布置且在所述设备上用户可容易地观察的位置以所述从视觉上可识别的输出格式向用户显示所述经处理的信号，

其中所述处理器包括控制指令，所述控制指令命令所述处理器在预先选择的锻炼时间间隔期间向所述视觉显示器发送经转换的信号，并且当所述预先选择的锻炼时间间隔到期时，停止从所述检测器接收信号或停止向所述视觉显示器发送所述经转换的信号，所述用户界面包括与所述处理器相互连接的间隔按钮，用户可手动致动所述间隔按钮以向所述处理器输入并发送指示所述预先选择的锻炼时间间隔的信号，

其中所述控制指令包括限定紧随所述预先选择的锻炼时间间隔之后的预先选择的休息时间间隔的指令，其中在所述预先选择的休息时间间隔期间，所述处理器不从所述检测器接收信号或不向所述视觉显示器发送所述经转换的信号，所述控制指令进一步包括命令所述处理器在第一预先选择的锻炼时间间隔和第一预先选择的休息时间间隔到期之后使所述预先选择的锻炼时间间隔和所述预先选择的休息时间间隔重复预先选择的次数的指令。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述脚支撑件布置为与可枢转安装臂相互连接，使得所述臂和手柄与所述脚支撑件的来回移动一起来回移动。

14.根据权利要求12所述的设备，其中所述脚支撑件和所述阻力总成通过所述选择装置相互连接，用户可操作所述选择装置以选择性地将所述阻力总成定位在分别与所述多个弧形段中的可选择的一个对应的多个预定固定机械位置中的任何一个中。

15.根据权利要求12所述的设备，其中用户可手动致动所述选择装置以对所述选择装置施加可选择量的手动力，所述选择装置操作以根据用户施加于所述选择装置的所述可选择量的手动力选择性地将所述阻力总成定位在所述多个预定固定机械位置中的一个中。

16.根据权利要求12所述的设备，其中所述阻力总成施加一定程度的阻力，所述阻力随用户施加于所述脚支撑件或所述阻力总成的速率、速度、力、能量或行进速率增大的程度非线性地增大。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述阻力总成施加一定程度的阻力，所述阻力随用户施加于所述脚支撑件的力、能量或行进速度增大的程度呈指数增大。

18.根据权利要求16所述的设备，其中所述阻力总成包括可旋转风机或叶片，所述可旋转风机或叶片适于响应于所述脚支撑件的移动而旋转，使得环境空气冲击所述风机或叶片并阻止所述风机或叶片旋转。

19.根据权利要求12所述的设备，其中所述用户界面包括用户可手动致动的启动按钮，用户手动致动所述启动按钮时，至少一个检测器便开始检测所述脚支撑件的移动。

20.根据权利要求19所述的设备，其中所述用户界面包括用户可手动致动的停止按钮，用户手动致动所述停止按钮时，所述至少一个检测器便停止检测所述脚支撑件的移动。

21.根据权利要求12所述的设备，其中所述处理器包括控制指令，所述控制指令命令所述处理器在预先选择的锻炼时间间隔期间向所述视觉显示器发送经转换的信号，并且当所述预先选择的锻炼时间间隔到期时，停止从所述检测器接收信号或停止向所述视觉显示器发送所述经转换的信号，所述用户界面包括与所述处理器相互连接的间隔按钮，用户可手动致动所述间隔按钮以向所述处理器输入并发送指示所述预先选择的锻炼时间间隔的信号。

22.根据权利要求21所述的设备，其中所述控制指令包括限定紧随所述预先选择的锻炼时间间隔之后的预先选择的休息时间间隔的指令，其中在所述预先选择的休息时间间隔期间，所述处理器不从所述检测器接收信号或不向所述视觉显示器发送所述经转换的信号，所述控制指令进一步包括命令所述处理器在第一预先选择的锻炼时间间隔和第一预先选择的休息时间间隔到期之后使所述预先选择的锻炼时间间隔和所述预先选择的休息时间间隔重复预先选择的次数的指令。

23.用户使用权利要求12所述的设备进行锻炼的方法，包括用户施加于所述选择装置的可选择量的手动力以选择多个弧形段中的一个和用户在所述最靠前向上位置与所述最靠后向下位置之间移动所述脚支撑件。

24.一种锻炼者以时间顺序方式进行多种不同锻炼的方法，所述方法包括：

所述锻炼者选择需要锻炼不同肌肉群的至少第一锻炼方案和不同的第二锻炼方案，

所述锻炼者进行并完成所述第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所选择的一个，

大体上紧接在进行并完成所述第一锻炼方案或第二锻炼方案中的所述所选择的一个的步骤之后，所述锻炼者进行并完成所述第一锻炼方案或第二锻炼方案中的另一个，

其中所述第一锻炼方案包括所述锻炼者使用根据权利要求12所述的设备进行锻炼。