CN108430593A - 数据收集锻炼装置 - Google Patents

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Abstract

一种锻炼装置(100)包括刚性杆(110)、基部(120)、在基部或刚性杆中的至少一个载荷传感器(130)、用于检测施加到锻炼装置的纵向力的至少一个载荷传感器、和联接到至少一个载荷传感器的处理器(140)，处理器用于执行一个或多个机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器执行时使得处理器从至少一个载荷传感器或从中间部件(132、134)获取表明锻炼装置的纵向力的量的信号，且向显示装置(150、152)提供关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。

Description

数据收集锻炼装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年12月2日提交的标题为“Data-Collecting Exercise Device”的美国临时申请No.62/262,343(事务所案号No.DF001P)的权益，该申请通过引用合并于此。
背景技术
锻炼对于保持和改善人身体健康和总体健康水平很重要。刺激人进行锻炼的一种方式是提供关于其训练结果的反馈。目前，有许多方式让人进行有氧锻炼以获得关于其性能的反馈。例如，所谓的“有氧运动”机，例如跑步机、锻炼自行车、划船机、爬楼机、和椭圆机，其通常可以在商业健身房或在用户家中找到，其通常为用户提供关于(虚拟)行进距离、速度、卡路里燃烧的估计量等信息。类似地，智能电话和可穿戴设备，例如智能手表和健康跟踪器，能提供与走路步数、行进距离、所爬楼层、卡路里燃烧或跑步、走步或骑行时间有关的信息或对其进行估计。通过有氧运动机、智能电话和可穿戴设备提供的反馈趋于鼓励用户建立和达到目标(例如每天行走至少10000步、以每小时至少六迈的速度跑步三十分钟、燃烧300卡路里等)。
除了有氧训练，许多人还在其训练过程中进行举重和重量训练。追踪举重的量和重复执行的数量也可有助于用户建立和达到目标。但是，通常，用户必须通过手追踪这种信息，例如通过在训练期间通过在纸上书写来记录关于训练的信息或通过将信息输入到电子应用(例如智能电话应用)。在追踪过程中需要用户参与是不方便的，因为其需要用户停止训练以记录追踪信息，且其还会要求用户在健身房携带移动装置或纸和书写工具，或用户会需要记住所有关于训练的信息。而且，在训练的同时，还存在对用户有用但是对用户来说不方便、难以或不可能追踪的关于训练的信息。例如，用户会需要知道他或她应如何快速或缓慢地执行一组十次重复仰卧推举的每一次重复动作。因为用户的手在该组中处于抓持着杠铃的使用中，用户不能容易地针对每一次重复开始或停止计时器。虽然第二人可对每一次重复进行计时，但是该过程很可能不准确，因为该第二人需要确定每一次重复何时开始和结束，且随后将需要在重复之间的时间内记录每一次重复的时间，这是不可行的。进而，执行仰卧推举的人会依赖于第二人作为保护者(即站在一旁以在锻炼者的肌肉疲劳到锻炼者不能完成重复时对锻炼者进行协助的人)。如果第二人太全神贯注于每一次重复的时刻，则他或她不是合格的保护者。
因此，需要允许进行强度训练锻炼的人获得关于其训练的有用信息的新方式。
附图说明
从一些实施例的随后描述以及附随的附图可理解本发明的目的、特征和优点，其中：
图1A-1C显示了根据一些实施例的锻炼装置的示例性实施例。
图2A和2B显示了刚性杆包括两个部分的实施例。
图3A-3D显示了根据一些实施例的示例性基部。
图4A和4B显示了使用锻炼装置的示例性实施例执行锻炼的用户。
图5A和5B显示了使用锻炼装置的示例性实施例执行锻炼的用户。
图6A和6B是根据一些实施例的示例性锻炼装置的一些部件的方块图。
图7A和7B是按时间绘制的纵向力。
图8显示了根据一些实施例的锻炼装置的一部分。
图9A-9F是根据一些实施例的示例性锻炼装置的一些部件的方块图。
图10A和10B显示了根据一些实施例的用于检测挤压纵向力的示例性锻炼装置。
图11A-11C显示了根据一些实施例的用于检测伸展纵向力的示例性锻炼装置。
图12A和12B显示了根据一些实施例的包括附接件的锻炼装置。
图13A-13C显示了根据一些实施例的有助于增加附接件的锻炼装置。
图14A和14B显示了根据一些实施例的有助于增加附接件的锻炼装置。
图15A-15C显示了根据一些实施例的能检测挤压和伸展纵向力的示例性锻炼装置。
图16A-16D显示了根据一些实施例的能检测挤压和伸展纵向力的示例性锻炼装置。
图17A-17E显示了根据一些实施例的可以组装锻炼装置某些部件的一种方式。
图18显示了根据一些实施例的承装锻炼装置的某些部件的硬件套筒。
图19A-19C显示了根据一些实施例的具有可分离基部和刚性杆的示例性锻炼装置。
图20A-20C显示了根据一些实施例的具有刚性基部和可压缩机构的锻炼装置的示例性实施例。
图21A-21C显示了根据一些实施例的允许电子部件定位在锻炼装置的刚性杆中的任意位置处的锻炼装置。
图22示出了示例性目标力分布。
图23A是显示了根据一些实施例的具有指导指示器的示例性锻炼装置的一些部件的方块图。
图23B是显示了根据一些实施例的、为用户的训练提供指导的过程的流程图。
图24A是显示了根据一些实施例的、具有实时反馈指示器的示例性锻炼装置的一些部件的方块图。
图24B是显示了锻炼根据一些实施例的、提供关于用户训练的实时反馈的过程的流程图。
图25示出了示例性目标力分布和示例性已实现力分布。
图26是显示了根据一些实施例的、具有指导指示器和实时反馈指示器的示例性锻炼装置的一些部件的方块图。
图27A-27D显示了示例性锻炼装置，其包括为用户提供指导和/或实时反馈的一个或多个光源。
图28A和28B显示了根据一些实施例的刚性杆，该刚性杆在其外表面具有通道，一个或多个光源安装在该通道中。
图29和30显示根据一些实施例的具有中空刚性杆的锻炼装置，所述刚性杆包括肋，以支撑至少一个刚性杆插入件。
图31示出了根据一些实施例的包括一些光源的锻炼装置。
图32示出了根据一些实施例的包括两组的一个或多个光源的锻炼装置。
图33示出了根据一些实施例的锻炼装置，其包括设置条带内的单组的一个或多个光源。
图34是根据一些实施例的能与外部装置通信的示例性锻炼装置的一些部件的方块图。
具体实施方式
锻炼可以被分为两种大致类型：等张的(isotonic)和等轴的(isometric)。等张锻炼让关节抵抗阻力运动经过一些动作范围，阻力通常通过配重、重力或两者提供。等张锻炼期间的阻力可以来自人的自身体重。例如，人可以仅使用他的或她的身体重量来执行跨步下蹲、俯卧撑、或引体向上。替换地，人可以使用配重，例如哑铃、壶铃、杠铃或其他类型的配重来进行等张锻炼。例如，执行跨步下蹲的人可以拿着哑铃，执行俯卧撑的人也可以如此，将配重板置于他的或她的背部，或执行引体向上的人也可如此，同时穿着配重背心。
也可以使用锻炼机执行等张锻炼，其通常使用弹簧、活塞或配重以抵抗或反抗用户的运动。许多锻炼机，例如商业健身房中配备的，已经被开发为允许用户执行锻炼。因为等张锻炼机通常仅锻炼特定的肌肉或肌肉群，所以需要各种不同锻炼机以使得人能锻炼身体上的不同肌肉群且由此得到完整的身体锻炼。购买这种设备会需要大量的货币投资。此外，商业锻炼机体积庞大，且需要大量地面空间来放置这种锻炼机。这些因素使得对许多人来说在家庭健身房中放置等张锻炼机不可行。而且，等张锻炼机根本不提供关于用户训练的反馈、或仅提供关于用户训练的有限反馈。
等轴锻炼要求人绷紧特定肌肉而不会大幅度地让关节运动或改变被绷紧的肌肉长度。等轴锻炼是静态锻炼，其针对特定肌肉群，以有助于增进或保持肌肉强度和稳定性。为了执行等轴锻炼，人通常抵抗固定对象(例如墙壁、地面、管、或家具上的重物)进行推动或拉动。锻炼者绷紧肌肉或肌肉群并保持固定位置，同时保持肌肉或肌肉群中的张力一段延长的时间。锻炼者处于不同位置以锻炼不同的肌肉或肌肉群。
等轴锻炼使得人能调整其肌肉上的负荷，以匹配他们的身体情况或能力。因为等轴锻炼不要求关节运动，所以等轴锻炼尤其对活动性有限或从伤损中恢复的人有益。等轴锻炼还对新近开始锻炼且对执行许多锻炼所需的设备或可用的锻炼方法难度和种类畏惧的人有吸引力。
锻炼可以是纯等张的或纯等轴的，或其可以具有等张和等轴的组成部分或阶段。本文公开了锻炼装置的实施例，其使得用户能执行等张的、等轴的或组合的锻炼，以改善力量和心血管健康程度。锻炼装置测量并提供关于用户训练的信息，由此使得用户针对其锻炼项目追踪其进步和/或所设置的目标。本文还公开了使用锻炼装置的方法。
图1A、1B和1C显示了根据一些实施例的示例性锻炼装置100。锻炼装置100包括刚性杆110和基部120。图1A示出了锻炼装置100的侧视图，且图1B和1C是朝向基部120观察的锻炼装置100的两个实施例的视图。如下文详细描述的，锻炼装置100包括一个或多个电子部件，且这些电子部件可以位于刚性杆110、基部120中、或部分地位于刚性杆110中且部分地位于基部120中。图1A、1B和1C未显示所述一个或多个电子部件。
如图1A所示，刚性杆110联接到基部120且具有靠近基部120的第一端112和远离基部120的第二端114。纵向轴线111在第一端112和第二端114之间延伸。虽然图1A示出了刚性杆110的第一端112在基部120中，但是刚性杆110的第一端112可以位于基部120以外(例如基部120可以齐平刚性杆110的第一端112或部分地在其内侧，或基部120可以与刚性杆110的第一端112分开一定距离)。进而，在一些实施例中，基部120不直接接触刚性杆110，而是代替地通过中间机构(例如环圈、柱、套筒等)联接到刚性杆110。
如在本文使用的，术语“纵向方向”是指基本上沿刚性杆110的纵向轴线111的方向，即沿着从刚性杆110的第二端114朝向刚性杆110的第一端112的方向，或从刚性杆110的第一端112朝向刚性杆110的第二端114的方向。术语“纵向力”是指基本上沿纵向轴线111施加的力，无论是沿着从第一端112到刚性杆110的第二端114的方向，还是反方向。基本上在从刚性杆110的第二端114朝向刚性杆110的第一端112(即朝向基部120)的方向上沿纵向轴线111施加的力在本文被称为“挤压纵向力”，且在从刚性杆110的第一端112朝向刚性杆110的第二端114(即离开基部120)的方向上沿纵向轴线111施加的纵向力在本文被称为易膨胀的“伸展纵向力”。
作为用户可能如何使用锻炼装置100的例子，用户可以抓持刚性杆110，将锻炼装置100的基部120定位为抵靠一表面(例如墙壁、地面、顶棚、门、家具的重部件等)，且将挤压纵向力施加到锻炼装置100。作为另一例子，用户可以将锻炼装置100固定到一表面或重的物体(如下所述)，抓持刚性杆110，且将伸展纵向力施加到锻炼装置100。如下所述，在一些实施例中，除了其他信息项目，锻炼装置100中的部件测量并报告被用户施加的纵向力。
在一些实施例中，锻炼装置100具有的重量允许用户在各种位置操作和保持锻炼装置100，包括基本上与定位为抵靠并接触大致垂直表面(例如墙壁、门、门框侧部等)的基部120水平，或基本上与定位为抵靠大致水平表面(例如顶棚、门框顶部、地面等)的基部120垂直。在一些实施例中，锻炼装置100的重量小于十五磅。应理解，可以想到其他重量(更大或更小)且在本发明的范围内。
刚性杆110在经历被用户施加的纵向力时应该不能显著拉伸、挤压、扩大、或弯曲。应理解，刚性杆110被称为“刚性”是因为其在经历纵向力时不拉伸、挤压、扩大或弯曲。虽然刚性杆110还可以在存在基本上垂直于纵向轴线111施加的横向力时保持其刚度，刚性杆112可以在存在沿基本上不平行于纵向轴线111的方向上施加的力时具有较低刚性或甚至略带可挠性(例如可以弯曲)
在一些实施例中，刚性杆110用具有高的比挤压强度(即对趋向于减小尺寸的负载有高承受能力(例如抵抗挤压))和高的比拉伸强度(即对趋向于拉长的负载有高承受能力(例如抵抗拉伸))。刚性杆110可以用任何材料制造且可以具有任何尺寸，使得刚性杆110能承受锻炼装置100的用户预期施加的量的纵向力，无论是挤压的还是伸展的。例如，刚性杆110能承受至少150磅的纵向力。
在一些实施例中，刚性杆110包括具有类似于钢的比挤压强度或比拉伸强度的材料。在一些实施例中，刚性杆110包括聚氯乙烯(PVC)。在其他实施例中，刚性杆110包括铝。在其他实施例，刚性杆110包括木材。在一些实施例中，刚性杆110包括竹子。例如，刚性杆110可以用工程竹子(engineered bamboo)制造(例如通过将竹子材料以各种形式胶粘在一起(例如形成带子或垫子)，以形成矩形板(类似于木材)，但是不是必须为长方体形状)。应理解，可以想到将其他材料(例如塑料、玻璃纤维强化塑料(FRP)、钢、铁、金属、气凝胶、微体系结构材料(microarchitected materials)、碳纤维、KevlarTM、聚酰胺纤维等)用于刚性杆110，且是在本发明的范围内。而且，刚性杆110可以包括多种材料。刚性杆110可以用任何一种或多种材料制造，其与刚性杆110的其他所选择性能组合(例如长度、厚度、直径(例如内直径和外直径，如果刚性杆部分或完全中空，如下文所述的)等)，使得刚性杆110承受用户预期施加的纵向力。
可以使用任何合适过程制造刚性杆110。例如，挤出或注射模制可以是用于制造包括塑料(例如PVC)的刚性杆110的合适制造过程。挤出、铸造、或机加工可以是用于由金属(例如铝)制造的刚性杆110的合适制造过程。其他过程可以在刚性杆110为木材或竹子的实施例中适用。例如，可以通过将木材处理为刚性杆110期望的任何形状来制造木材制造的刚性杆110。如果刚性杆110用工程竹子制造，且刚性杆110具有圆柱形形状，则工程竹子可以被处理为圆柱体以形成刚性杆110。
如图1A所示的，刚性杆110的第一端112和第二端114之间的距离为刚性杆110的长度116。刚性杆110可以具有适于有助于目的用户执行期望锻炼过程的任何长度116。在一些实施例中，刚性杆110的长度116为大约四到七英尺。但是，应理解，也可以想到在四到七英尺的范围以外的刚性杆110的长度116，且是在本发明的范围内。
在一些实施例中，包括图1B和1C所示的示例性实施例在内，刚性杆110基本上是均匀且圆柱形的，且具有周长115。图1B所示的锻炼装置100的实施例沿其长度116是中空的，具有外直径118和内直径119。图1B所示的刚性杆110的壁厚等于外直径118和内直径119之间差的一半。在刚性杆110如图1B示出为中空时，刚性杆110的壁厚应该与刚性杆110的材料关联选择，使得锻炼装置100可承受用户预期施加的最大纵向力(无论是挤压的或是伸展的)。在一些实施例中，内直径119为大约1.6英寸，外直径118为大约1.9英寸，且因此，刚性杆110的壁厚为大约0.15英寸。在一些实施例中，外直径118为大约1.75英寸，且刚性杆110的壁厚为大约1/8英寸。但是，应理解，在刚性杆110沿其长度116部分或完全中空时，可以想到其他的刚性杆110的外直径118、内直径119、和壁厚，且是在本发明的范围内。
如图1C所示的锻炼装置100的实施例包括在截面的位置为实心的刚性杆110。应理解，刚性杆110可以沿其长度116的第一部分是实心的且沿其长度116的第二部分是中空的。刚性杆110沿其长度116部分或完全中空的实施例使得刚性杆110能承装一些或所有电子部件，如下所述。应理解，虽然本文的许多附图显示了中空的刚性杆110，但是刚性杆110可以替换地包括空腔125，电子部件可以位于该空腔中。
如图1A所示的，外直径118小于刚性杆110的长度116。通常，刚性杆110的长度116为刚性杆110的外直径118的至少4倍，但是刚性杆110的长度116不必是刚性杆110的外直径118的至少4倍。在一些实施例中，刚性杆110的长度116为四到七英尺，且刚性杆110的外直径118小于两英寸。
虽然图1A到1C显示了具有比基部120的周长122更小周长的刚性杆110，但是刚性杆110可以具有与基部120相同的周长，或其可以具有更大的周长。进而，虽然图1A到1C显示了具有圆形截面的圆柱形刚性杆110，但是刚性杆110可以具有使得用户抓持刚性杆110以执行期望锻炼或锻炼过程的任何方便形状。例如，刚性杆110可以具有椭圆形截面而不是圆形截面，或其可以具有有助于用户施加挤压或伸展纵向力的任何其他期望的规则或不规则形状。在这种情况下，外直径118是刚性杆110的截面的平均最小或最大外直径。此外，刚性杆110可以不沿其长度116具有均匀形状(即刚性杆110的尺寸，例如其外直径118和(如果可适用)内直径119可以沿长度116变化)。还有，如图1C所示，刚性杆110可以不是中空的(即刚性杆110可以是实心的)，或其可以仅是部分中空的(即刚性杆110可以在长度116的一部分是中空的而在其长度116的另一部分是实心的)。如下所述，在一些实施例中，其中刚性杆110沿其部分或全部长度是中空的，刚性杆110承装下文所述的一些或所有电子部件。
刚性杆110可以包括至少一个附接件，使得用户更容易地抓持刚性杆110。如果包括，则至少一个附接件可以位于沿刚性杆110的任何位置(一个或多个)，在该位置且可以有助于用户的训练。例如，把手可以联接到刚性杆110的第一端112和/或第二端114。作为另一例子，可以在刚性杆110周围包括垫，用于身体治疗或校正锻炼技术。如果包括，则至少一个附接件可以永久地附接到刚性杆110，或其可以暂时地联接到刚性杆110且可从其拆卸。同样，如果包括，则至少一个附接件沿刚性杆110的长度的位置可调整。
刚性杆110可以包括至少一个特征部，以使得用户更牢固地抓持刚性杆110。例如，一个或多个抓持部(例如用橡胶、握把带、织物、泡沫、蜡、喷涂抓持材料、冲压件、软的弹性体、材料或3MTM抓持材料产品制造)可以附接到刚性杆110的外侧。作为另一例子，一个或多个抓持部可以暂时地附接到刚性杆110的外侧(例如使得刚性杆110的周长暂时增大，例如有助于用户改善他或她的抓持强度)。作为另一例子，刚性杆110可以沿其部分或全部长度116包括隆起部或其他纹理。例如，如果刚性杆110用木材制造(例如竹子)，则木材可以粗砂加工，以允许用户牢固地抓持刚性杆110。作为另一例子，如果刚性杆110是可以使用滚花刀处理(即通过机器或通过手执行的制造过程，由此在材料中切出或辊压出直线、角度、交叉线的样式)的铝或另一材料，则刚性杆110可以包括隆起部。如果包括，则至少一个特征部可以是永久的(例如隆起部)，或其可以是可拆卸的(例如临时的抓持部)，或其沿刚性杆110的位置可调整。用于锻炼装置100的所构思的可拆卸特征并包括夹紧(clamp-on)把手、连指手套、手套、或套袖。
在一些实施例中，刚性杆110包括两个或更多部件。图2A示出了这种实施例的一个例子，其中刚性杆110包括两个部分109A和109B，且第一部分109A可从第二部分109B分开。在图2A的实施例中，第二部分109B包括具有突出螺纹432的柱体434，所述螺纹装配在第一部分109A中的相应螺纹中。由此，可以通过将第二部分109B的柱体434插入到第一部分109中并绕纵向轴线111沿相反方向旋转第一和第二部分109A、109B以使得第二部分109B的螺纹432与第一部分109B内的相应螺纹啮合，将图2A的第一部分109和第二部分109B附接在一起，由此通过螺纹机构将第一和第二部分109A、109B紧紧地保持就位。虽然图2A示出了通过扭转螺纹机构连结的第一和第二部分109A、109B，但是第一和第二部分109A、109B可以以一些其他方式连结在一起。例如，第一和第二部分109A、109B可以被一个或多个销保持在一起，或它们可以卡扣在一起，或第一和第二部分109A和109B可以使用挤压配合或闩锁彼此固定。其他可能的连结机构包括至少一个固定螺丝、粘接剂、卡口座(即包括具有一个或多个径向销的圆柱形凸侧面和凹接收部，该凹接收部具有匹配的L形槽道(一个或多个)且具有弹簧(一个或多个)，以将两个部分保持锁定在一起)、膨胀紧固件或伸缩机构。使得刚性杆110能承受期望通过用户施加的纵向力的任何连结或紧固机构可以用于在刚性杆110包括两个或更多部分时将第一和第二部分109A、109B连结在一起。而且，虽然图2A示出了具有两个部分(部分109A和109B)的刚性杆110，但是刚性杆110可以分为多于两个的部分。
如下所述，刚性杆110的一部分可以承装某些电子部件。在一些实施例中，其中刚性杆110包括第一部分109和第二部分109B，例如在图2A中示出的刚性杆110实施例，刚性杆110中的电子部件被完全承装在第一部分109中或完全承装在第二部分109B中。不失一般性地，假定刚性杆110被分为两个部分，且装在刚性杆110中的所有电子部件被装在第一部分109中。在这种实施例中，用户可以将原始第二部分109B更换为不同的第二部分109C，如图2B所示。不同的第二部分109C可以具有与原始第二部分109B的相应特点不同的一个或多个特点。例如，不同的第二部分109C可以具有不同的长度、不同的周长115或不同的重量，或其可以由与原始第二部分109B不同的材料制造，或其可以包括与原始第二部分109B不同的抓持部、附接件抓持材料等。替换地或额外地，不同的第二部分109C可以在外观方面与原始第二部分109B不同(例如其可以具有不同的颜色或包括不同的标记(例如标志、印刷内容等))。
再次参见图1A，在没有纵向力的情况下，基部120具有标称长度117。基部120的长度117可以在有纵向力存在的情况下保持恒定，或其可以在有挤压纵向力存在的情况下暂时减小和/或在有伸展纵向力存在的情况下暂时增加。在一些实施例中，基部120用可挠或可压缩材料制造或包括这种材料(例如硅树脂、软橡胶、热朔性聚氨酯(TPU)、热朔性弹性体(TPE)、泡沫、低硬度塑料或橡胶、毛毡、弹簧等)，且基部120的长度117在锻炼装置100分别经历伸展纵向力或挤压纵向力时暂时增加或减小。在其他实施例中，基部120由刚性、不可挠、硬化或基本上不可压缩的材料制造(例如硬化橡胶、强弹性体、硬橡胶、聚碳酸脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC-ABS)、尼龙、迭尔林(Delrin)、玻璃强化塑料、碳强化塑料、高冲击树脂、聚碳酸脂、亚克力、聚丙烯、PVC、软木、木材、竹、金属、铝、钢等)，且基部120的长度117在挤压或伸展纵向力存在的情况下基本上不改变。在一些实施例中，例如下文的图15A-15C所示的示例性实施例，基部120(显示为端盖300)的长度117在存在挤压纵向力时减小且在存在伸展纵向力时不改变。
基部120可以具有有助于用户使用锻炼装置100执行锻炼的任何尺寸和形状。在一些实施例中，基部120具有的周长122大于刚性杆110的周长115。在图1A-1C中特别显示了这种实施例。在其他实施例中，基部120具有的周长122小于刚性杆110的周长115。在其他实施例中，基部120具有的周长122等于刚性杆110的周长115。在一些实施例中，基部120不具有沿其整个长度117的均匀周长122。
图3A-3D显示了具有不同形状和尺寸的几个示例性基部120。在图3A中，基部120沿其长度117的一部分是圆柱形的且沿长度117的另一部分向内呈锥形。在图3B中，基部120沿其整个长度117呈锥形。在图3C中，基部120具有半球形或圆顶形形状。图3A-3C所示的示例性基部120每一个具有的最大周长122值小于刚性杆110的周长115，且因此可以完全在刚性杆110以外或可以设置在第一端112附近的刚性杆110的中空部分中。图3D示出了实施例，其中基部120沿其长度117呈锥形且包括从其侧表面略微突出的环，其可以有助于在锻炼装置100被置于基部120的侧部与一表面接触(例如图4A和4B中那样)的位置时保持基部120就位。图3D实施例的基部120的最大周长122大约与刚性杆110的周长115相同。虽然图3A-3D显示了基部120，其具有的形状在垂直于纵向轴线111截取的截面中类似于垂直于纵向轴线111截取的刚性杆110的截面的形状，该基部120不必与刚性杆110具有这种相似性。基部120可以具有有助于用户用锻炼装置100执行锻炼的任何尺寸、形状和重量。
基部120可以用在用户施加挤压纵向力时有助于用户将基部120保持抵靠一表面的材料制造或涂有该材料。例如，基部120可以用具有高摩擦系数的材料制造或涂有该材料。这种材料的例子包括但不限于橡胶、握把带、织物、泡沫、蜡、喷涂抓持材料、冲压件、软的弹性体、材料或3MTM抓持材料产品。基部120还可以包括吸附机构(例如吸盘等)以有助于用户将基部120保持抵靠一表面。作为另一例子，基部120可以包括有助于用户将锻炼装置100抵靠金属物体或表面保持的磁体。作为另一例子，基部120或刚性杆110可以包括特征部，该特征部使得锻炼装置定位在插口或杯状件中(例如使用紧固件、条带等)，以在用户锻炼时将锻炼装置100保持就位。如下所述,图12A-12B、13A-13C、14A-14B和15A-15C显示了锻炼装置100可以附接到表面或物体的一些方式。
在一些实施例中，基部120的重量小于或基本上不大于刚性杆110的重量。在其他实施例中，基部120的重量基本上大于刚性杆110的重量以增加用户将锻炼装置100保持在期望位置(例如基本上水平地抵靠垂直表面或基本上与保持抵靠顶棚的基部120垂直等)所需的力，或使得用户将锻炼装置100用作梅斯球(mace ball)。在一些实施例中，锻炼装置100的至少一部分(例如基部120)被硬化或强化(例如被硬化橡胶等围绕或包括硬化橡胶)，以允许用户抓持刚性杆110和摇动锻炼装置100，目的是用锻炼装置100的基部120撞击其他物体(例如地面、轮胎、重袋子等)。
基部120可以永久地联接到刚性杆110，或其可以与刚性杆110分开。在基部120与刚性杆110分开的实施例中，锻炼装置100的用户可以更换刚性杆110或基部120。例如，用户可以从基部120移除第一刚性杆110，且随后将基部120联接到具有至少一种不同性质(例如更长或更短的长度116、不同重量、不同周长115、不同形状或成形因素、不同手抓持部、不同材料、不同电子器件等)的第二刚性杆110。第一和第二刚性杆110可以包括多个部分，如上针对图2A和2B所述的。替换地，用户可以从刚性杆110移除第一基部120并将刚性杆110联接到第二基部120，所述第二基部120具有至少一种与第一基部120不同的性质(例如材料、重量、耐久性、电子器件等)。如下所述的图19A到19C显示了示例性锻炼装置100，其中刚性杆110和基部120是可分开的。
为了使得锻炼装置100固定到表面或物体，使得用户可以执行包括伸展纵向力的锻炼，基部120或刚性杆110可以包括一个或多个空腔、孔或突出部，其有助于将锻炼装置100固定到附接件或表面(例如墙壁、门、顶棚、门框、家具的重部件等)。例如，锻炼装置100可以包括从刚性杆110或基部120突出的至少一个销或柱、SNAPTM紧固件、蘑菇形柱、T形柱或杆、钩和环、环、D环、孔眼、竖钩、夹持件、扣钩等，使得锻炼装置100能够固定到表面的附接件可以与之附接。作为另一例子，锻炼装置100可以配置为接收盖，所述盖螺纹旋拧或附接到刚性杆110或基部120的外侧。作为另一例子，锻炼装置可以包括穿通刚性杆110或基部120的穿通通道，附接件的销可以经过该穿通通道。附接件的另一部分可以随后将锻炼装置100固定到一表面。作为另一例子，刚性杆110或基部120可以包括孔，附接件的一个或多个紧固件可以定位和固定到孔中。如下所述，图12A-12B、13A-13C、14A-14B和15A-15C显示了附接件可以联接到锻炼装置10的一些方式，以使得锻炼装置100固定到一表面或物体，以使得用户可以执行包括伸展纵向力的锻炼。
用户可以使用锻炼装置100执行各种锻炼。作为许多可能例子的一个，如图4A和4B所示，用户可以使用锻炼装置100执行跨步下蹲训练，其具有等张和等轴的部分。如图4A所示，用户通过站在墙壁附近的地面上同时抓持刚性杆110和定位锻炼装置100而开始，使得基部120位于壁和地面相遇的位置附近。在图4A和4B中，显示了用户保持锻炼装置100，使得基部120在墙壁和地面之间呈楔形，但是应理解，用户可替换地保持锻炼装置100使得基部120例如更高且仅接触墙壁(例如用户可将锻炼装置100保持为基本水平)，或使得锻炼装置100基本上垂直且基部120仅接触地面或顶棚(未示出)。在一些实施例中，墙壁和/或地面(或任何其他表面，例如门、门框、顶棚、窗、家具部件等)包括或附接有凹槽或插口，用户可以将基部120插入该凹槽或插口以防止基部120在用户执行锻炼时显著运动。如果存在，该凹槽或插口还可以将锻炼装置100保持就位，以使得用户除了涉及挤压纵向力的锻炼外还执行涉及伸展纵向力的锻炼(例如图4A和4B所示的跨步下蹲锻炼)。此外，或替换地，基部120可以用这种材料制造或涂有这种材料：所述材料减少在用户施加纵向力时锻炼装置100一旦被置于抵靠表面而打滑脱位的可能性。
用户可以在保持锻炼装置100就位(如图4B所示)且施加挤压纵向力时通过执行跨步下蹲而执行具有等张和等轴部分的锻炼。用户可以随后保持跨步下蹲位置一段时间，如图4B所示，同时继续施加挤压纵向力，由此继续将锻炼装置100挤压到墙壁和地面。在用户继续保持跨步下蹲位置同时施加挤压纵向力达期望时间段之后，用户返回到图4A所示的起动位置并减少施加到锻炼装置100的纵向力。用户可以随后重复执行具有等张和等轴部分的一组跨步下蹲的一系列动作。
除了执行涉及挤压纵向力的锻炼，例如在图4A和4B所述的例子中，用户还可以使用锻炼装置100执行涉及伸展纵向力的锻炼。图5A和5B显示了一种可行锻炼，其中用户通过执行引体向上向锻炼装置100施加伸展纵向力。如图5A和5B所示，锻炼装置100可以固定到水平表面(例如顶棚、门框等)，使得锻炼装置100基本上与水平表面垂直地悬挂。在固定到水平表面时，如图5A和5B所示，锻炼装置100可以悬挂，使得锻炼装置100可侧向摇摆或运动，或锻炼装置100可以以更牢固的方式安装到水平表面，以防止或缓和锻炼装置100的侧向运动。图5A和5B显示了锻炼装置100被基部120固定到水平表面，但是应理解，如下所述，锻炼装置100可以以任何方式固定到水平表面，使得用户执行涉及伸展纵向力的锻炼。例如，锻炼装置100可以在第二端114附近或在任何其他方便的点从刚性杆110在基部120附近固定到垂直表面。
用户可以通过在施加伸展纵向力的同时执行引体向上而执行具有等张和等轴部分的锻炼。图5A显示了在起始位置的用户，在该位置中用户抓持刚性杆110且将她的脚定位为使得她可向后倾，同时保持在锻炼装置100的刚性杆110上，以防止她自己掉落。如图5A所示，用户的手臂基本上是直的。用户随后通过特别地使她的核心肌群和二头肌发力而将她自己向上拉动到更垂直的位置，如图5B所示。用户可以随后保持图5B所示的位置一段时间，以执行等轴阶段的锻炼。在用户抓持刚性杆110并向锻炼装置100施加伸展纵向力的同时继续保持图5B所示位置期望时间段之后，用户返回到图5A所示的起始位置。用户可以随后重复执行具有等张和等轴部分的一组引体向上的一系列动作。
应理解，如上所述的跨步下蹲和引体向上锻炼仅是用户可以使用锻炼装置100执行的许多类型锻炼的两个例子。根据本文的公开，应理解，实际上存在使用锻炼装置100的无限可能，包括要求用户以不同次数施加挤压或伸展纵向力的锻炼。
虽然用户可以使用仅包括刚性杆110和基部120的锻炼装置100执行具有等张和/或等轴阶段或部分的有效锻炼，但是可以通过对与用户的训练相关的信息进行量化和访问和/或对锻炼装置100进行编程以辅助用户执行训练而使得用户、身体治疗师、私人训练师极大地受益。因此，如下所述，在一些实施例中，锻炼装置100包括测量和提供关于锻炼的信息的一个或多个部件。在一些实施例中，该一个或多个部件还提供指导，以辅助用户执行锻炼或训练。锻炼装置100可以具有几种示例性硬件构造中的任一种，以使得锻炼装置100检测挤压和/或伸展纵向力。
图6A是显示了根据一些实施例的锻炼装置100的某些电子部件的示例性方块图200A。如图6A所示的，锻炼装置100包括联接到处理器140和电源160的至少一个载荷传感器130。处理器140也联接到电源160。处理器140还可以联接到可选显示器150和/或可选外部存储器142。图6A的虚线显示了显示器150和外部存储器142两者是可选的。如果存在，则显示器150和外部存储器142也联接到电源160。如下所述，方块图200A所示的部件可以以许多不同配置位于锻炼装置100中。
电源160为至少一个载荷传感器130和处理器140以及(如果存在)显示器150和外部存储器142提供电力。在一些实施例中，电源160是电池，例如可充电电池。在包括可充电电池作为电源160的一些实施例中，可充电电池可以在被从锻炼装置100去除的情况下再充电。在一些这种实施例中，锻炼装置100包括使得可充电电池再充电的端口。例如，可充电电池可以通过任何合适的端口充电，例如USB端口(例如USB-A、USB-C、mini-USB、micro-USB等)、音频插口、DC外套插口(例如具有5.5mm外套和2.1mm中心极的端口)、刀片连接件或专属类型插口(例如ThunderboltTM)。在电源160为可充电电池的其他实施例中，电池可以无线充电或使用电感技术充电，而不使用实体连接(例如使用从传输源向可充电电池传输电力以为电池充电或再充电的电磁场)。例如，可充电电池可以使用接触充电器(例如圆形的接触充电器)再充电，其包括伸缩探针(pogo pin)、叶簧等。充电基部可以包括在电池充电的同时将锻炼装置100保持就位的磁性保持机构。
至少一个载荷传感器130检测施加到锻炼装置100的纵向力。在一些实施例中，如下文所述，挤压纵向力使得锻炼装置100的至少一些部分运动或挤压，且至少载荷传感器130感测该运动或挤压。在一些实施例中，如下文所述，伸展纵向力使得锻炼装置100的至少一些部分运动、拉伸或扩大，且至少一个载荷传感器感测该运动、拉伸或扩大。
至少一个载荷传感器130可以包括仅一个载荷传感器，或其可以包括多个载荷传感器130。在仅包括一个载荷传感器130的实施例中，单个载荷传感器130能检测挤压和伸展纵向力。在包括多个载荷传感器130的实施例中，载荷传感器130的子组可以用于检测挤压纵向力，且载荷传感器130的另一子组可以用于检测伸展纵向力。在一些实施例中，如下文所述，第一载荷传感器130A感测挤压纵向力，且第二载荷传感器130B感测伸展纵向力。替换地，在锻炼装置100包括多个载荷传感器130时，所有载荷传感器130可以用于检测挤压和伸展纵向力。
在一些实施例中，至少一个载荷传感器130包括至少一个应变计，其通过纵向力而变形，且变形量被测量以作为电阻变化。如本领域技术人员应理解的，应变计是这样一种装置，其具有的电阻与装置中应变量成比例变化。应变计在至少一个载荷传感器130的材料变形时变形、伸展或收缩，且电阻变化引起电信号，该电信号具有的大小与施加到至少一个载荷传感器130的力成比例。应变计的例子是连结金属应变计(bonded metallic straingauge)。
在一些实施例中，至少一个载荷传感器130包括惠斯通电桥构造的至少一个应变计。如本领域技术人员应理解的，经典惠斯通电桥具有四个电阻臂，且激励电压跨经电桥施加。电桥在四个电阻臂具有的电阻值使得输出电压为零时达到平衡。臂中的一个的电阻的任何变化会使得输出电压非零。通过将惠斯通电桥中的一个臂更换为在本领域被称为“四分之一电桥”构造的应变计，应变计的电阻的任何变化将使得电桥失衡且使得输出电压为非零。
在一些实施例中，至少一个载荷传感器130包括布置为惠斯通电桥构造的两个或更多应变计。本领域技术人员还应理解，为了降低惠斯通电桥对温度变化的敏感性，载荷传感器通常在电桥中包括在本领域被称为“半电桥”构造的两个应变计。进而，惠斯通电桥可以包括在本领域被称为“完整电桥”构造的四个应变计，其中第一和第二应变计处于拉伸状态，且第三和第四应变计处于压缩状态。应理解，至少一个载荷传感器130可以包括能检测施加到锻炼装置100的挤压或伸展纵向力的任何载荷传感器。惠斯通电桥构造的例子不是限制性的。
处理器140可以是通常目的处理器，其执行机器可执行指令以执行特定操作。例如，处理器140可以是微控制器、微处理器、数字信号处理器等。替换地，处理器140可以是专用集成电路(ASIC)，其执行期望操作。处理器140可以包括用于存储指令或数据的车载存储器。锻炼装置100可以包括端口，处理器140可以通过该端口而被编程或配置，或通过该端口为处理器140提供软件或固件。处理器140还能通过该端口向锻炼装置100以外发送数据、信号或信息。在一些实施例中，其中电源160是可充电电池，单个端口(例如USB端口、串口等)能实现对处理器140的访问(例如用于编程、配置、将数据传输到锻炼装置100中和/或外，和/或软件和/或固件更新)和允许可充电电池充电。在其他实施例中，其中电源160为可充电电池，端口实现对处理器140的访问，且可充电电池被无线地或以电感方式充电或再充电，如上所述。在其他实施例中，包括用于为可充电电池充电和用于与处理器140通信的不同端口。用于与处理器140通信的合适数据端口的例子包括有线(例如以太网、USB、串口等)无线(例如红外线、近场通信、Wi-Fi、或任何其他合适无线协议)二者。
如果存在，则外部存储器142可以是任何类型的存储器，其存储指令(例如用于处理器140)、数据(例如在用户训练期间记录的信息，用于在训练过程中指导用户的信息(例如如下所述的力分布)等)或二者都存储。例如，外部存储器142可以是EPROM、EEPROM、随机访问存储器(RAM)、非易失RAM、或任何其他类型的存储器。外部存储器142可以是能在没有对存储器142供电时保持存储信息的类型(例如非易失存储器)，或外部存储器142可以是易失的且仅能在被供电时存储信息。处理器140可以将用户训练期间收集的数据存储在外部存储器142中。例如，处理器140可以将通过至少一个载荷传感器130检测的纵向力的测量结果存储在外部存储器142中。同样，处理器140可以从外部存储器142获取信息以产生信号，以在训练期间对用户进行指导或为用户提供反馈。
在一些实施例中，在用户开始训练或锻炼之前，处理器140执行校准过程。处理器140可以在每次锻炼装置100启动时自动地开始校准过程，或用户可以发起校准过程。在一些实施例中，处理器140通过在锻炼装置100处于特定位置时(例如使得刚性杆110垂直和基部120置于水平表面，但是没有任何用户施加的压力，或使得基部120不接触任何物体或表面)，通过检测来自至少一个载荷传感器130的基线信号执行校准过程。处理器140可以随后基于基线信号调整未来接收的力信号。例如，如果在执行校准过程时，处理器140接收代表0.1lb的信号，而在锻炼期间处理器140接收代表10lbs的信号，则处理器140减去0.1lb以获得通过用户造成的施加力。
锻炼装置100的其中一个优点是其能捕捉关于用户训练的信息，例如但非限制性的，重复执行次数、每次重复的时间、训练时花费的时间量、或通过用户施加的挤压或伸展纵向力的测量结果。由此，在一些实施例中，锻炼装置100包括车载显示器150，其可以是能将信息呈现给锻炼装置100的用户的任何硬件。例如，显示器150可以是图像显示器或字母数字显示器。显示器150例如可以是LCD或LED显示器、触摸屏、或LED阵列。图8示出了锻炼装置100的实施例，其中显示器150包括光源阵列196(例如布置为行和列的矩形样式的LED)。光源阵列196能呈现字母数字字符(如图8所示)和/或图形(例如图标、图画、条等)以提供信息。呈现给锻炼装置100的用户的信息可以包括用户可能感兴趣的任何信息。例如，呈现给锻炼装置100的用户的信息可以包括关于锻炼类型、重复执行次数、施加的纵向力的量、纵向力是挤压还是伸展、通过用户施加纵向力期间的时间量、状态(例如在电源160为电池的情况下的电量水平，在锻炼装置100包括存储器142的情况下的所使用或剩余存储器142的量等)、或可用于锻炼装置100的任何其他信息。
在一些实施例中，显示器150是用户界面的部分，其使得用户不仅能观看信息还能输入信息。用户界面能接收对用户或对锻炼装置100有用的各种信息。例如，信息可以包括密码(例如用于Wi-Fi网络，或用于访问存储在锻炼装置100中的数据等的密码)或允许锻炼装置100被配置(例如针对锻炼的期望次数或锻炼的具体类型等)或定制(例如基于用户的名字、年龄、身高、体重、性别、健康水平、地点、自上次锻炼时的时间等)。在一些实施例中，锻炼装置100能接收使得用户能定制可视指示器(如下所述)的至少一些特征，该可视指示器在训练期间为用户提供指导和/或反馈。该信息可以通过用户界面(如果存在)被用户输入。
如图6A所示的箭头所示，处理器140可以与至少一个载荷传感器130通信，且如果存在，与显示器150和/或外部存储器142通信。在一些实施例中，至少一个载荷传感器130每次在用户对锻炼装置100施加纵向力(挤压或伸展)时产生电信号且将该信号提供给处理器140。如图6B所示，放大器132和模拟-数字转换器(ADC)134可以设置在至少一个载荷传感器130和处理器140之间。如果存在，放大器132将通过至少一个载荷传感器130产生的模拟信号在提供到ADC 134之前放大。进而，ADC 134将经放大的模拟信号转换为数字信号且将该数字信号提供到处理器140。处理器140基于通过至少一个载荷传感器130产生的信号确定一个或多个期望特点(可以如上所述地使用通过至少一个载荷传感器130产生的信号的经放大的和数字化的版本)，且可以例如包括但不限于通过用户施加的纵向力的量的指示(在一些实施例中，是根据时间的)，施加特定力的量的时间量，所执行的重复次数等。如果至少一个载荷传感器130包括多个载荷传感器130，则锻炼装置100可以包括额外放大器132和/或ADC 134。
在一些实施例中，其中锻炼装置100包括显示器150，处理器140使得显示器150呈现与通过用户执行的锻炼和/或施加的纵向力有关的信息。例如，处理器140可以使得显示器150呈现通过用户执行的重复次数的指示(例如文本、图形、图标、图标等)，针对一组重复施加的纵向力总量，所执行的每一次重复或成组重复的时间，超过一定临界力的纵向力的时间量，处于张力状态下的时间，或可用于处理器140的其他信息。
如在本文使用的，术语“张力状态下的时间”是指纵向力对一段时间的积分的度量。张力状态下的时间的单位是力的单位乘以时间的单位(例如磅秒、磅毫秒、磅小时、公斤秒、公斤小时等)。为了说明，图7A显示了按时间(秒)绘制的由锻炼装置100的用户施加的纵向力(磅)的示例性曲线图。处于张力状态下的时间(磅秒)是分段实线下方的区域。
因为挤压纵向力的方向与伸展纵向力的方向相反，所以希望的是在图7A所示的曲线图中指定，两种类型力中的一种通过正力值表示，而另一种通过负力值表示。分配是任意的；由此，没有广义性缺失，本文中假定正力值代表挤压纵向力，负力值代表伸展纵向力。根据该规定，因为图7A仅绘制了纵向力的正值，所以其代表仅涉及挤压纵向力的训练(例如包括参考图4A和4B描述的跨步下蹲锻炼的训练，仅作为一个例子)。
图7B是针对包括挤压和伸展纵向力的一组锻炼的、按时间(秒)绘制的通过锻炼装置100的用户施加的纵向力(磅)的示例性曲线图。图7B在t＝0到t3之间和t＝t6到t9之间与图7A是相同。但是，在t＝t3到t6之间，纵向力为负，显示了(使用了如上建立的规定)从t＝t3到t6施加的力为伸展纵向力。通过参考图7B，可看到，如果一组锻炼包括挤压和伸展纵向力，则通过随时间将纵向力积分简单地确定张力状态下的时间的测量将提供用户施加力的不准确的观点，因为对应伸展纵向力的积分分量(components ofthe integral)为负且被对应于挤压纵向力的积分分量至少部分地抵消或完全抵消。对该问题存在至少两种方案。一种方案是确定(例如计算)用于锻炼、一组锻炼、基于纵向力绝对值的训练的张力状态下的时间。换句话说，伸展力值的符号从负改变为正，且确定张力状态下的总时间，而不管纵向力为挤压还是伸展。另一方案是分别针对挤压纵向力和伸展纵向力追踪张力状态下的时间。换句话说，代表张力状态下的挤压时间的一个积分可以仅基于大于零的纵向力值确定，且代表张力状态下的伸展时间的第二积分可以仅基于小于零的纵向力值确定。使用该方法，张力状态下的时间可以分别针对挤压和伸展纵向力呈现给用户(例如“你的张力状态下的推举(挤压)时间为X，且你的张力状态下的拉伸(伸展)时间为Y”)。如果期望，张力状态下的挤压和伸展时间分量可以以一些方式组合，以为用户提供张力状态下的总时间。例如，张力状态下的挤压和伸展时间的绝对值可以加在一起。作为另一例子，张力状态下的复合时间可以被计算为张力状态下的挤压和伸展时间的平方之和的平方根。
处理器140可以使用任何方便的算法确定张力状态下的时间。例如，处理器140可以使用数值积分以计算张力状态下的时间。数值积分技术是本领域已知的。其例如包括这样的方法，其确定被积函数的评估值的加权和，其以积分点的有限集合评估，以获得积分近似值。如果被积函数适用良好(例如其是分段连续的且具有有界变差)，则可以使用小的增量实现数值积分。在一些实施例中，基于在个别的已知时刻获取的纵向力测量值序列确定张力状态下的时间。可以通过按每一个纵向力测量值与下一个或前一个纵向力测量值之间的时间间隔对每一个纵向力测量值进行加权来确定张力状态下的时间。
再次返回图7A，因为所示的函数是分段线性函数，所以可以使用对矩形和三角形面积的简单计算来计算张力状态下的时间。张力状态下的时间是各种矩形和三角形面积之和，函数下的面积可分成这些面积是矩形和三角形且通过以下公式给出：TUT＝0.5×[t1×f1+(t3-t2)×f1+(t4-t3)×f2+(t5-t4)×(f3-f2)+(t6-t5)×f3+(t7-t6)×f2+(t8-t7)×(f2-f1)+(t9-t8)×f1]+(t2-t1)×f1+(t5-t4)×f2+(t8-t7)×f1。图7B所示的函数也是分段线性函数。再次，使用挤压纵向力为正且伸展纵向力为负的规定，张力状态下的挤压时间通过以下公式给出：TUT_c＝0.5×[t1×f1+(t3-t2)×f1+(t7-t6)×f2+(t8-t7)×(f2-f1)+(t9-t8)×f1]+(t2-t1)×f1+(t8-t7)×f1。张力状态下的伸展时间通过以下公式给出：TUT_e＝0.5×[(t4-t3)×(-f3)+(t5-t4)×(-f4+f3)+(t6-t5)×(-f4)]+(t5-t4)×(-f3)。易于验证TUT_c为正值，且TUT_e的值为负。处理器140可以因此分别向用户呈现TUT_c和TUT_e(也许TUT_e的符号反过来，使得呈现给用户的值为正数)，或可以将TUT_c和TUT_e组合为张力状态下的总时间(例如TUT_total＝|TUT_c|+|TUT_e|，或是TUT_c和TUT_e的平方之和的平方根：TUT_total＝sqrt(TUT_c*TUT_c+TUT_e*TUT_e))。
在刚性杆110和/或基部120为中空的或包括空腔125的实施例中，图6A的示例性方块图200A中所示的部件可以以各种不同位置布置在锻炼装置100中。图9A到9F显示了用于使得各种示例性电子部件置于锻炼装置100中的一些可能选择，假定锻炼装置100包括显示器150且可选地包括外部存储器142。此外，锻炼装置100可以包括在至少一个载荷传感器130和处理器140之间的放大器132和ADC 134，如图6B所示。
如图9A的示例性方块图200B所示的，至少一个载荷传感器130可以位于基部120中，而其余部件(即处理器140、电源160、显示器150、和(如果存在)存储器142)位于刚性杆110中。如果存在，则放大器132和ADC 134可以位于基部120或刚性杆110中。替换地，如图9B的示例性方块图200C所示，至少一个载荷传感器130、电源160、处理器140、和(如果存在)存储器142、放大器132、和ADC 134可以位于基部120中而显示器150位于刚性杆110中。作为另一领子，如图9C的示例性方块图200D所示，至少一个载荷传感器130和电源160可以位于基部120而处理器140、显示器150和(如果存在)存储器142位于刚性杆110中。如果存在，在图9C的构造中，放大器132和ADC 134可以位于基部120或刚性杆110中。作为另一例子，如图9D的示例性方块图200E所示，至少一个载荷传感器130、处理器140、和(如果存在)存储器142、放大器132、和ADC 134可以位于基部120中，且电源160和显示器150可以位于刚性杆110中。
作为另一例子，如图9E的示例性方块图200F所示，所有电子部件(例如至少一个载荷传感器130、处理器140、显示器150、电源160和(如果存在)存储器142、放大器132、和ADC134)可以位于基部120中。这种构造可以用于允许用户将第一刚性杆110从基部120分离并将基部120联接到第二刚性杆110，该第二刚性杆110与第一刚性杆110的性能不同(例如第二刚性杆110用更轻或更重的材料制造，具有更短或更长的长度116，具有不同形状，具有不同手握部或附接件等)。
如图9F的示例性方块图200G所示，所有电子部件(例如至少一个载荷传感器130、处理器140、显示器150、电源160和(如果存在)存储器142、放大器132、和ADC 134)可以位于刚性杆110中。所有电子部件位于刚性杆110中可以简化基部120的设计。例如，在所有电子部件位于刚性杆110中，基部120可以简单地是端盖或实心刚性元件。而且，让所有电子部件位于刚性杆110中可以使得用户将不同基部120联接到刚性杆110(例如更重或更轻的基部120，不同材料制造的基部120，具有不同形状或性能以有助于不同锻炼效果的基部120等)。进而，如上针对图2A所述的，刚性杆110可以包括两个或更多部分(例如109A和109B)，且这些部分中的一个(例如109A)可以承装方块图200G所示的所有电子部件。在这种实施例中，不承装电子部件(例如109B)的刚性杆110的这些部分可以是可拆卸的，以使得用户能替换(例如附接)其他刚性杆110部分(例如109C)，该部分具有不同特点(例如不同长度、重量、材料、手握部、品牌等)。
图10A和10B显示了根据一些实施例的示例性锻炼装置100，其中锻炼装置100能检测挤压纵向力，且刚性杆110至少部分地在第一端112附近是中空的且承装如图9F所示的电子部件。图10A显示了在x-y平面中的剖切视图(z轴线朝向读者指向页面以外)，沿(中空)刚性杆110的纵向方向断开，以示出刚性杆110的第二端114，且图10B在x-z平面中显示了示例性锻炼装置100的侧视图(y轴线朝向读者指向页面以外)，在刚性杆110中具有相似的断开部分。如图10A和10B所示的锻炼装置100的实施例包括位于刚性杆110中至少一个载荷传感器130、处理器140、显示器150、和电源160。刚性杆110显示为中空的，但是替换地其可以包含可以承装部件的空腔125。如针对图6A和6B所述的，锻炼装置100还可以包括在至少一个载荷传感器130和处理器140之间的放大器132和ADC 134；为了展示，这些部件在图10A中未示出。如前所述，锻炼装置100还可以包括外部存储器142，如图P2到9F所示(图10A和10B中未示出)。进而，如上所述，至少一个载荷传感器130可以包括一个或多个应变计，其可以配置为惠斯通电桥。
在图10A所示的示例性实施例中，电源160和处理器140联接到电路板330使得电源160为处理器140供电。在示出的实施例中，显示器150通过一个或多个连接件340联接到电路板330，使得电源160为显示器150供电且使得处理器140与显示器150通信。在图10A的示例性实施例中，两个连接件340将显示器150连接到电路板330且将显示器150定位在刚性杆110的中空部分的内表面附近。应理解，如果刚性杆110包括用于显示器150的切出部，则连接件340可以将显示器150定位在切出部中。电路板330联接到刚性插头320，所述刚性插头将刚性杆110直接(例如使用螺钉、销、粘接剂等)或通过一个或多个中间部件固定到刚性杆110中。端盖300(其在所示实施例中是基部120)联接到刚性杆110的第一端112。端盖300可以是可挠(即可塑的)或刚性的。如果端盖300是可挠的，则其可以附接到刚性杆110。如果端盖300是刚性的，则其可以相对于刚性杆110运动，如下针对20A-20C所述。在图10A的实施例中，端盖300覆盖刚性杆110的第一端112，但是如上所述，端盖300可以位于刚性杆110的第一端112中或与之齐平。在图10A所示的实施例中，活塞310在刚性杆110中可滑动地定位，使得在没有挤压纵向力的情况下，活塞310的一部分延伸到刚性杆110的第一端112以外。如图10A所示的，在没有挤压纵向力的情况下，活塞310与至少一个载荷传感器130接触或机械地联接，其在刚性插头320和活塞310之间。端盖300防止在没有挤压纵向力的情况下活塞310滑动到刚性杆110以外。
在用户将挤压纵向力施加到图10A所示的锻炼装置100的实施例时，端盖300(无论是可挠的还是刚性的)允许活塞310在刚性杆110中滑动并挤压至少一个载荷传感器130。至少一个载荷传感器130感测所施加的挤压纵向力且将反映了所施加挤压纵向力的电信号提供到处理器140。如前所述，通过至少一个载荷传感器130输出的电信号可以被放大器132放大且通过ADC 134转换为数字格式，所述ADC 134设置在至少一个载荷传感器130和处理器140之间，如图6B所示。
图10B是图10A所示的示例性锻炼装置100的x-z平面中的侧视图。刚性杆110具有窗口(例如透明区域)或切出部，通过该切出部可看到显示器150。例如整个刚性杆110可以是透明的，或刚性杆110的包括位于其中的显示器150的部分可以是透明的，或刚性杆110可以具有切出部，在该切出部中定位显示器150，如上所述。显示器150可以完全位于刚性杆110中，或其可以定位为使得显示器150的面与刚性杆110的外表面齐平。替换地，显示器150可以从刚性杆110突出或凹入到刚性杆110中，使得显示器150的一些部分不与刚性杆110外表面齐平。在一些实施例中，如下更完整描述的，刚性杆110在其外表面具有凹入部(例如凹槽、沟槽等)，且显示器150位于透明或半透明覆盖件中或下方，所述覆盖件装配在刚性杆110的外表面中的凹入部中或上方。在一些这种实施例中，如下所述的可视指示器也位于透明或半透明覆盖件中或下方。
虽然图10B示出了安装在刚性杆110的第一端112附近的显示器150，但显示器150(如果存在)可以安装在锻炼装置100中或上的任何方便位置，例如在刚性杆110的第一端112和第二端114之间的中点附近，或比刚性杆110的第一端112更靠近第二端114。如果显示器150安装为比图10A所示更远离处理器140、电源160和/或插头320，必要的是提供额外配线以为处理器140供电并使得处理器140与显示器150通信。替换地，电路板330的尺寸可以修改为使用锻炼装置100中的显示器150的期望位置。
图11A到11C显示了根据一些实施例的示例性锻炼装置100，其中锻炼装置100能检测伸展纵向力。图11A显示了在x-y平面中的剖切视图(z轴线朝向读者指向页面以外)，其具有沿刚性杆110的纵向方向的断开部分，以示出刚性杆110的第二端114。图11B在x-z平面中显示了示例性锻炼装置100的侧视图(y轴线朝向读者指向页面以外)，其具有与刚性杆110相似的断开部分。图11C显示了x-z平面中的示例性锻炼装置100的侧视图，但是z轴线从其在图11B中的取向旋转180度。换句话说，图11C显示了图11B所示的锻炼装置100的另一侧。
图11A到11C所示的锻炼装置100的实施例包括已经描述的几个部件，包括至少一个载荷传感器130、处理器140、显示器150、电源160、电路板330、一个或多个连接件340、和作为基部120的端盖300(其如上所述可以是可挠的或刚性的)。在图11A所示的实施例中，锻炼装置100还包括两个刚性插头320A和320B。刚性插头320A直接(例如使用螺钉、销、粘接剂等)或通过一个或多个中间部件固定到刚性杆110，且其与图10A所示的刚性插头320用于相同目的。刚性插头320B在刚性杆110的第一端112附近直接(例如使用螺钉、销、粘接剂等)或通过一个或多个中间部件固定到刚性杆110。虽然图10A示出了延伸超过刚性杆110的第一端112的插头320B，但是插头320B可以完全位于刚性杆110中。至少一个载荷传感器130设置在刚性插头320B和活塞310之间。活塞310包括从刚性杆110的一侧延伸穿过活塞310达到刚性杆110的另一侧的孔(通过虚线示出)，附接件的销或杆可以经过该孔，使得锻炼装置100联接到一表面，使得用户可以执行需要伸展纵向力的锻炼。如图11A所示，活塞310还可以包括两个中空活塞环圈311A和311B，附接件的销或杆也可以经过所述环圈。如果存在，则活塞环圈311A和311B可以从活塞310的侧面延伸通过刚性杆110中的孔，以防止活塞310旋转或从其刚性杆110中的位置脱离。活塞310可滑动地定位在刚性杆110中，且刚性杆110中的孔(活塞环圈311A和311B定位在该孔中)大小设置为使得在用户施加伸展纵向力时活塞310挤压至少一个载荷传感器130。在图11A示出的实施例中，活塞310接触至少一个载荷传感器130，但是，替换地，活塞310和至少一个载荷传感器130可以机械地通过一个或多个中间部件联接。
虽然图11A示出的活塞310显示为从刚性杆110的一侧延伸到另一侧，但是活塞310可以小于刚性杆110的内直径119(或内周边，如果刚性杆110的内部具有非圆形的截面)。在这种实施例中，活塞环圈311A和311B可以进一步延伸到刚性杆110中以防止活塞310从其位置脱离且使得用户将附接件附接到锻炼装置100。进而，虽然图11A显示了具有穿过其中的孔的活塞(该孔的直径大约与活塞环圈311A和311B相同)，但活塞310可以具有更大直径的完全穿过活塞310的单个孔或在刚性杆110附近的两个更大直径的孔。用户可以随后通过将紧固件插入穿过活塞环圈311A和311B而将附接件附接到锻炼装置100，使得紧固件的一部分位于活塞310中且防止附接件从锻炼装置100脱离。应理解，其他机构可以代替活塞环圈311A和311B使用，且使得用户将附接件附接到锻炼装置100。例如，从活塞310伸出的一个或多个销可以经过刚性杆110中的孔且延伸到锻炼装置100以外，使得用户将附接件附接到销。针对图12A-12B、13A-13C、14A-14B和15A-15C在下文描述替换的附接机构。
当用户在附接件附接(或机械地联接)到活塞310的情况下对锻炼装置100施加伸展纵向力时，用户在刚性杆110上拉动(使其朝向页面左方运动)，且活塞310在刚性杆110中滑动并挤压至少一个载荷传感器130。至少一个载荷传感器130感测所施加的伸展纵向力且将反映了所施加伸展纵向力的电信号提供到处理器140。如前所述，通过至少一个载荷传感器130输出的电信号可以被放大器132放大且通过ADC 134转换为数字格式，所述ADC 134设置在至少一个载荷传感器130和处理器140之间，如针对图6B所述。
图11B是图11A所示的示例性锻炼装置100的x-z平面中的侧视图。在图11B中，y轴线朝向页面以外，朝向读者。活塞环圈311A在x-z平面中可见。此外，显示器150在刚性杆110的第一端112附近可见，但是如上所述，显示器150可以定位在沿刚性杆110的任何方便位置。如在其他部分所述的，显示器150可以完全省略。而且，如上针对显示器150的定位并针对图10A所作的描述适用于图11A和11B所示的实施例。图11C示出了x-z平面中的示例性锻炼装置100的另一侧视图，但是z轴线从其在图11B中的位置旋转180度。由此，如果图11B显示了图11A的锻炼装置100的“顶部”，则图11C显示了图11A的锻炼装置100的“底部”。活塞环圈311B可见。
图12A和12B显示了锻炼装置100的实施例，其包括附接件314，使得用户将锻炼装置100附接到物体，用于执行涉及伸展纵向力的锻炼。附接件314(其在图12A-12B的示例性实施例中具有箍状形状)延伸通过刚性杆110且直接或机械地联接到至少一个载荷传感器130(例如通过活塞310)。图12A和12B显示了永久地附接到锻炼装置100的附接件314，但是附接件314可以部分地或完全地可拆卸。图12A显示了在其退回位置的附接件314，其使得用户能够将基部120定位成抵靠稳固的表面或物体，以施加挤压纵向力，且图12B显示了在其展开位置的附接件314，其使得用户将锻炼装置100连接到稳固表面或物体，以施加伸展纵向力。例如，在附接件314处于其展开位置的情况下，用户可以例如使用条带和夹持件(例如竖钩，等)将锻炼装置100固定到杆、柱或棒。作为另一例子，用户可以将附接件314放置在与钩状物或其他突出部(上例如安装到壁，顶棚，或地面)上，以执行包括伸展纵向力的锻炼。作为另一例子，可以设置接收部以有助于用户将附接件314联接到接收部。接收部可以安装到表面(例如壁，地面，顶棚，等)，或其可以用重的材料制造，以在用户施加伸展纵向力时防止接收部的运动。接收部例如可以包括钩状物或突出部，附接件314可以围绕其设置。
图13A-13C显示了锻炼装置100的另一实施例，其有助于添加附接件314，使得用户将锻炼装置100联接到稳固表面或物体，以执行具有伸展纵向力的锻炼。图13A显示了锻炼装置100的一部分，包括在第一端112附近的刚性杆110和基部120。刚性杆110包括至少一个附接件接收部198，其具有的尺寸和形状配置为接收附接件314的互补紧固件316，如图13B所示。如所示的，附接件接收部198是紧固机构的凹部，且附接件314包括紧固机构的凸部。紧固机构包括附接件接收部198，且互补紧固件316可以例如是SNAPTM紧固件。作为其他例子，附接件接收部198可以是孔、沟槽、槽道(例如键孔形状槽道，如图13所示)等，且紧固件316可以是销或柱、蘑菇形状柱、T形柱或杆、钩和环、环、D环、孔眼、竖钩、夹持件、扣钩等。
至少一个附接件接收部198直接或机械地联接到至少一个载荷传感器130。在图13A-13C所示的实施例中，锻炼装置100包括在刚性杆110的相反侧的附接件接收部198，且附接件314包括相应紧固件316。图13A-13C所示的锻炼装置100可以通过附接件314直接附接到稳固表面或物体(例如用户可以将紧固件316中之一附接到附接件接收部198中之一，让附接件314经过杆或其他物体(例如钩、环等)周围，且随后将另一紧固件316附接到另一附接件接收部198)，或通过中间机构附接到稳固表面或物体(例如用户可以将两紧固件316附接到两附接件接收部198且随后让带、环、竖钩、夹持件等在附接件314中、上方或周围经过)。
图14A-14B显示了锻炼装置100的另一实施例，其有助于添加附接件314，使得用户将锻炼装置100联接到稳固表面或物体，以执行具有伸展纵向力的锻炼。在该实施例中，锻炼装置100包括从刚性杆110延伸的突出部199。突出部199可以具有任何方便的形状。例如，突出部199可以是销或柱、蘑菇形状柱、T形柱或杆、钩和环、环、D环、孔眼、竖钩、夹持件、扣钩等。图14A和14B显示了T形柱或杆的一部分的柱体或按钮部(button)。在锻炼装置100包括突出部199时，例如在图14A-14B的实施例中，附接件314包括相应特征使得附接件314固定到锻炼装置100。例如，如图14A-14B所示，附接件314可以包括可以让突出部199经过并固定到附接件314的孔、沟槽、槽道等。图14A-14B显示了一个具体类型的突出部199和附接件314的相应特征，但是应理解存在将附接件314紧固到突出部199的许多方式(例如附接机构可以包括SNAPTM紧固件的凹部和凸部，卡扣，或任何其他合适紧固件)。图14A-14B所示的实施例可以以与图13A-13C实施例所述的同样的方式附接到稳固表面或物体。应理解，锻炼装置100可以包括突出部199和附接件接收部198。
附接件314可以是可挠的或刚性的，且其可以用任何合适材料制造。合适材料的例子包括尼龙、带子、帕拉绳索(paracord)、皮革、绳、金属、金属线缆、、塑料、碳纤维、硅树脂、橡胶、TPU、TPE、泡沫、毛毡、弹性体、硬橡胶、PC-ABS、尼龙、Delrin、玻璃强化、塑料、碳强化塑料、高强度树脂、聚碳酸脂、亚克力、聚丙烯、PVC、软木、木材、竹、金属、铝、钢等。
图15A到15C显示了锻炼装置100的示例性实施例，其能检测挤压和伸展纵向力。图15A显示了在x-y平面中的剖切视图(z轴线朝向读者指向页面以外)，具有沿刚性杆110的纵向方向的断开部分，以示出刚性杆110的第二端114。图15B在x-z平面中显示了示例性锻炼装置100的侧视图(y轴线朝向读者指向页面以外)，具有与刚性杆110相似的断开部分。图15C在x-y平面中显示了示例性锻炼装置100的侧视图，附接件314使得锻炼装置100用在涉及伸展纵向力的锻炼中。
图15A-15C所示的锻炼装置100的实施例包括已经描述了的几个部件，包括处理器140、显示器150、电源160、电路板330、一个或多个连接件340、和作为基部120的端盖300(其可以是可挠的或刚性的，如上所述)。此外，如在其他部分所述的，锻炼装置100可以包括不同样式的基部120，代替端盖300。图15A-15C的示例性锻炼装置100还包括两个载荷传感器130A和130B、两个刚性插头320A和320B、和两个活塞310A和310B。针对图10A而对刚性插头320、至少一个载荷传感器130、活塞310所作的描述分别适用于图15A所示的刚性插头320B、至少一个载荷传感器130A、和活塞310A，但是在图15A中，刚性插头320B不支撑电路板330。在图15A所示的实施例中，至少一个载荷传感器130A设置在活塞310A和刚性插头320B之间并检测挤压纵向力。针对图11A对刚性插头320B、至少一个载荷传感器130、活塞310和活塞环圈311A和311B的以上描述分别适用于图15A的刚性插头320B、载荷传感器130B、活塞310B、和活塞环圈311A和311B。在图15A所示的实施例中，至少一个载荷传感器130B设置在活塞310B和刚性插头320B之间且检测伸展纵向力。
图15B是图15A的示例性锻炼装置100在x-z平面中的侧视图，没有任何附接件附接到锻炼装置100。活塞环圈311A和显示器150可见。图15C是图15A的示例性锻炼装置100在x-y平面中的视图，附接件314附接到锻炼装置100。附接件314包括已经插入通过活塞环圈311A和311B(在图15C中不可见)且通过锻炼装置100的销312。附接件314可以随后在附接点处附接到一表面(例如墙壁、门、门框、顶棚、地面、管等)。如上所述，存在可以将附接件314附接到物体或表面的许多方式，包括但不限于夹持件、带扣、带、竖钩、锚固件或系带。
虽然本文描述的许多实施例显示了主要或完全位于刚性杆110中的电子部件，如上所述，但是部件可以完全地位于基部120中，或部件可以分布在刚性杆110和基部120二者中。如根据本文所描述的，任何活塞环圈311、附接件接收部198或突出部199的位置可以对应于感测伸展纵向力时涉及的活塞310的位置。例如，如果活塞310(或310B)在基部120中，则活塞环圈311、附接件接收部198或突出部199(或用于允许附接件314附接到锻炼装置100的任何其他机构)也可以在基部120上或中。
图16A-16C显示了能检测挤压纵向力和伸展纵向力的锻炼装置100的另一实施例的截面视图。在图16A-16C中，刚性杆110是中空的。图16D显示了能检测挤压和伸展纵向力的另一实施例的截面图，其中刚性杆110仅在第一端112附近是部分中空的。在图16A-16D中，截面为x-y平面，z轴线朝向读者延伸到页面以外。x轴线沿纵向轴线111的方向。图16A-16C示出的实施例包括两个插头320A和320B，其直接或通过中间机构固定到刚性杆110，使得插头320A和320B的位置相对于刚性杆110固定。至少一个载荷传感器130A夹在插头320A和活塞310之间。至少一个载荷传感器130A检测挤压纵向力。至少一个载荷传感器130B夹在插头320B和活塞310之间。至少一个载荷传感器130B检测伸展纵向力。活塞310直接或通过中间机构附接到基部120的至少一个侧臂302。活塞310可以通过任何合适的紧固件(例如粘接剂、螺钉、钉子、销等)附接到至少一个侧臂。如图16A所示的，至少一个侧臂302可以通过螺钉附接到活塞310。基部120和至少一个侧臂302可以是整合部件，或至少一个侧臂302可以是分离部件，其在锻炼装置100的组装期间联接到基部120。在图16A-16D示出的实施例中，假定基部120和至少一个侧臂302是基本上刚性的(例如用在经历力时基本上不变形的材料制造，例如但非限制地，硬化橡胶、强弹性体、硬橡胶、丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC-ABS)、尼龙、Delrin、玻璃强化塑料、碳强化塑料、高冲击树脂、聚碳酸脂、亚克力、聚丙烯、PVC、软木、木材、竹、金属、铝、钢等)。基部120和至少一个侧臂302可以用相同材料制造，或它们可以用不同材料制造。在图16A-16D所示的实施例中，基部120能联接到稳固物体，例如墙壁、顶棚、杆、柱等。可用于将基部120附接到稳固表面或物体的机构在本文其他位置描述，包括对图12A-12B、13A-13C、14A-14B和15A-15C的描述。
图16B示出了对图16A示出的锻炼装置100的基部120施加挤压纵向力的效果，如朝向左的箭头所示。活塞310(其通过至少一个侧臂302固定到基部120)将至少一个载荷传感器130A压靠插头320A。至少一个载荷传感器130A感测施加的力且产生电信号，如上所述。图16C示出了向图16A示出的锻炼装置100的基部120施加伸展纵向力的效果，如朝向右的箭头所示。在用户已经将基部120固定到固体物体且其后在刚性杆110上拉动时，活塞310将至少一个载荷传感器130B压靠插头320B。至少一个载荷传感器130B感测施加的力且产生电信号，如上所述。
应理解，如果刚性杆110沿其长度一部分是实心的且在第一端112附近中空，则刚性杆110的内表面可以代替插头320A。图16D示出了这种实施例。如图16D所示的，插头320A已经被移走，且刚性杆110的实心部分的结构执行插头320A的功能。在用户施加挤压纵向力时，至少一个载荷传感器130A在刚性杆110的实心部分和活塞310之间挤压。在用户施加伸展纵向力时，图16D的锻炼装置100如上针对图16C所述地那样操作。
图17A到17E显示了图16A到16C所示的实施例的插头320A和320B、至少一个载荷传感器130A和130B、活塞310、和基部120可以组装以允许锻炼装置100如所述地那样工作的一种方式。图17A到17E是在沿图16A所示的虚线A到E的纵向轴线111的一些位置处的、在y-z平面中的锻炼装置100的截面视图。在图17A-17E中，图16A-16D所示的x轴线朝向页面内，离开读者。由此，图17A-17E的视图是在图16A的虚线A到E处从刚性杆110的第二端114朝向刚性杆110的第一端112、朝向基部120的。
如图17A所示，在沿通过图16A的虚线A标记的纵向轴线的位置处，可看到基部120的(或与之附接的)侧臂302和插头320B的表面。侧臂302从基部120的本体绕插头320延伸(且如下文所述的，围绕至少一个载荷传感器130B)且附接到活塞310。由此，插头320B可以成形为使得侧臂302围绕插头320B延伸(例如图17A所示)，或插头320B可以包括让侧臂302经过的孔或通道。图17A示出了两个侧臂302，但是可以存在更多或更少的侧臂302，只要侧臂302使得活塞310牢固地联接到基部120，且只要活塞320B可以牢固地直接或通过中间机构固定到刚性杆110。
如图17B所示，在沿通过图16A的虚线B标记的纵向轴线的位置处，至少一个载荷传感器130B装配在插头320B的表面区域中且因此远离侧臂302。图17C示出了在沿通过图16A的虚线C标记的纵向轴线的位置处的截面图。活塞310的表面可见，侧臂302附接到活塞310。图17D示出了在沿通过图16A的虚线D标记的纵向轴线111的位置处的截面图。至少一个载荷传感器130A装配在活塞310的表面区域中。图17E示出了在沿通过图16A的虚线E标记的纵向轴线的位置处的截面图。插头320A的表面可见。因为没有部件在插头320A周围经过，所以插头320A可以、但是不是必须填充刚性杆110的内周，如图17E所示。如上所述，在图16D的情况下，如果刚性杆110仅部分中空，则刚性杆110的实心部分可以代替插头320A。
虽然图16A-16D和17A-17E显示了附接到刚性杆110的内周的插头320B和(如果可应用)320A，希望的是将分离的硬件容器(为大小设置为装配在刚性杆110的中空部分中)中的各部件组装，且随后将硬件容器附接到刚性杆110的内侧。例如，图18示出了硬件套筒380，其承装插头320A和320B、至少一个载荷传感器130A和130B和活塞310。硬件套筒380还可以承装本文其他部分描述的其他部件(例如电源160，处理器140，等)，或其他部件可以位于硬件套筒380以外但是例如通过配线与之联接。应理解，如果硬件套筒380具有可承受期望挤压载荷传感器130A的挤压纵向力的稳固端表面，或如果刚性杆110仅沿硬件套筒380的长度是中空的(在这种情况下硬件套筒380的端表面抵靠刚性杆110的实心内部)，则插头320A可以取消。例如通过将插头320B和(如果存在)320A插入到硬件套筒中，且随后从硬件套筒380的外侧将紧固件(例如机器螺钉)插入到插头320A和320B侧，插头320B和(如果存在)320A可以直接附接到硬件套筒380。硬件套筒380可以插入到刚性杆110的中空部分且附接到刚性杆110内部(例如通过粘接剂或任何其他紧固件，例如挤压装配、闩锁、固定螺丝、螺钉机构、销、卡扣、卡口座或膨胀紧固件)。这种实施例可以通过允许插头320牢固地附接到硬件套筒380而不需要紧固件支出刚性杆110的外表面而具有期望的良好外观。
图19A-19C显示了锻炼装置100的示例性实施例，其能以类似于针对图10A和10B所述的方式检测挤压纵向力，但是其中基部120可与刚性杆110分开。图19A显示了在x-y平面中的剖切视图(z轴线朝向读者指向页面以外)，沿刚性杆110的纵向方向断开，以示出刚性杆110的第二端114，且图19B在x-z平面中显示了示例性锻炼装置100的侧视图(y轴线朝向读者指向页面以外)，在刚性杆110中具有相似的断开部分。图19C在x-z平面中示出了分离的刚性杆110和基部120。
在图19A-19C示出的实施例中，基部120是中空的且具有与所示刚性杆110基本上相同的内直径和外直径，且其还包括端盖300。由此，如该实施例所示，对于哪部分是基部120且哪部分是刚性杆110的划分可以是略微任意的，且刚性杆110的一部分可以被认为是基部120的一部分。例如，在刚性杆110可被分为第一部分109和第二部分109B时，其中的一个(例如第一部分109)承装针对图2A如上所述的电子部件，而任何承装电子部件的部分(例如第一部分109)可以是基部120的一部分。
图19A示出了与针对图10A所述的相同的部件，且在这里不重复对这些部件的描述。在图19A所示的实施例中，基部120包括如前所述的电子部件，包括至少一个载荷传感器130、处理器140、显示器150、和电源160，以及针对图10A所述的其他部件(例如一个或多个连接件340、电路板330、刚性插头320、和活塞310)。基部120还可以包括如针对图6B所述的放大器132和ADC 134。由此，图19A的基部120实现图9E的方块图200F。图19A实施例中的基部120还包括端盖300(其可以是可挠或刚性的)和基部接收部430。在其他实施例中，基部120不包括端盖300或基部接收部430中之一或两者。基部接收部430可以用与刚性杆110相同的材料制造(例如如果刚性杆110可分为多个部分109，则基部接收部430可以是所述部分109中之一)，或其可以用不同材料制造。例如，如果刚性杆110用PVC、铝、或竹制造，则基部接收部430也可以分别用PVC、铝、或竹制造。替换地，基部接收部430可以制造用不同的或方便的材料制造。
图19B是图19A所示的示例性锻炼装置100的x-z平面中的侧视图(即y轴线朝向读者指向直面外)。基部接收部430具有窗口(例如透明区域)或切出部，透过其可看到显示器150。图10B的描述可应用于图19B。图19C显示了在x-z平面中的图19A和19B的示例性锻炼装置100，基部120与刚性杆110分离。如图19C所示的，刚性杆110包括从柱体434延伸的带螺纹部分432。基部120包括互补的内部螺纹，柱体434和螺纹432可以以与螺钉紧固到螺母相同的方式可旋转地紧固到所述内部螺纹中。由此，图19C的刚性杆110可以暂时地附接到基部120并随后从基部120去除。
图19A-19C的示例性实施例，如所示，在基部接收部430联接到刚性杆110时，刚性杆110和基部接收部430的外表面对准，但是应理解基部接收部430的外表面不必对准刚性杆110的外表面。还应理解，图19A-19C示出的部件是示例性的，且具有可分离刚性杆110和基部120的锻炼装置100不必包括所有所示出的部件。例如，基部120可以使用与活塞310和刚性插头320不同的机构，以挤压至少一个载荷传感器130(例如见图20A-20C的如下描述)，或端盖300可以从基部120排除。锻炼装置100可以包括比图19A-19C所示更多的部件。进而，虽然图19C示出了将刚性杆110联接到基部120的螺钉状机构，但可以代替使用其他机构(例如针对图2A和2B如前所述的)。例如，刚性杆110和基部120可以通过一个或多个销联接，或它们可以通过挤压装配、闩锁或将基部120牢固地联接到刚性杆110的任何其他机构而联接。而且，刚性杆110和基部120可以通过套筒、支架、脚手架、压配合、榫杆等而联接。
出于简单的目的，图19A-19C示出的实施例不包括检测伸展纵向力的部件，但是在针对图11-17所述的情况下可以包括这些部件。由此，应理解，虽然图19A-19C仅显示了用于检测挤压纵向力的这些部件，但是能检测伸展纵向力(除了挤压纵向力或代替挤压纵向力)的锻炼装置100还可以具有可分离的刚性杆110和基部120。针对图18所述的硬件套筒380可以是可分离的基部120。
如前所述，基部120可以是刚性的或可挠的，或基部120可以简单地是端盖300，例如图10A和10B所示，等。在一些实施例中，其中基部120是刚性的，且基部120联接到刚性杆110，使得基部120可以响应于通过用户施加的纵向力而相对于刚性杆110纵向运动(即沿纵向轴线111)。在一些这种实施例中，锻炼装置100包括分离的可压缩机构，其在没有纵向力施加到锻炼装置100时将基部120保持在基本上固定的位置，但是在用户施加纵向力时允许基部120相对于刚性杆110纵向运动。例如，基部120可以包括空腔，其允许刚性杆110的第一端112定位在基部120中但是相对于基部120运动。在用户施加挤压纵向力时，力挤压可压缩机构且由此使得刚性杆110进一步延伸到基部120，由此在用户施加纵向力时降低锻炼装置100的总体长度。在用户去除挤压纵向力时，可压缩机构压缩，且锻炼装置100的总体长度返回到其原始长度。
图20A-20C显示了具有刚性基部120和可压缩机构的锻炼装置100的示例性实施例。如图20A所示的，其显示了基部120附近的锻炼装置100的一部分的x-z平面侧视图，刚性杆110延伸到基部120中。基部120包括槽道560。紧固件550(图20A中显示为螺钉，但是可以是任何合适紧固件)从基部120的外侧延伸通过槽道560并进入刚性杆110，使得紧固件550刚性固定到刚性杆110，且刚性杆110可滑动地接合基部120。槽道560足够小使得紧固件550的头部不能经过槽道560，但是也足够大使得紧固件550的本体可沿槽道560的长度滑动。
如图20B和20C所示，其显示图20A所示的锻炼装置100的示例性实施例的x-y平面中的截面，可压缩机构可以包括弹簧530(例如开线圈螺旋弹簧)，其沿卷绕轴线(即沿纵向方向)卷绕或构造，以抵抗压缩。在图20B和20C的示例性实施例中，弹簧530设置在从基部120中的安装部510延伸的弹簧杆520上方。弹簧杆520与弹簧杆套筒570可滑动地接合。弹簧杆套筒570包括让弹簧杆520装配到其中的孔。弹簧530与弹簧杆套筒570接触使得在用户向锻炼装置100施加挤压纵向力时，弹簧杆套筒570在弹簧杆520滑动到弹簧杆套筒570中时压缩弹簧530，如图20C所示。弹簧杆套筒570联接到至少一个载荷传感器130，该至少一个载荷传感器通过载荷传感器安装部540牢固地联接到刚性杆110。应理解，弹簧杆520可以替换地安装到刚性杆110，且安装部510和弹簧杆套筒570的位置可以颠倒，使得安装部510联接到刚性杆110(例如通过载荷传感器安装部540)且弹簧杆套筒570联接到基部120。同样，至少一个载荷传感器130可以位于基部120中或刚性杆110中(假设刚性杆110是中空的或包括可放置至少一个载荷传感器130的空腔125)。
图20B示出了示例性锻炼装置100，其没有通过用户施加的挤压纵向力。如图20C所示的，在用户对锻炼装置100施加挤压纵向力时，他或她使得刚性杆110滑动到基部120，这使得弹簧530压缩。压缩的弹簧530又按压在弹簧杆套筒570上，所述弹簧杆套筒570按压在至少一个载荷传感器130上，至少一个载荷传感器130产生代表所施加挤压纵向力的电信号。该电信号可以随后提供到处理器140，如上所述(例如在提供到处理器140之前潜在地通过放大器132放大并通过ADC 134从模拟转换为数字格式)。
为了易于显示，本文示出的许多示例性实施例(例如在图10、11、15、16和18-20)中显示了位于刚性杆110的第一端112附近的电子部件，无论是在刚性杆110本身中、在基部120中还是分布在刚性杆112和基部120中。如前所述，一些或所有电子部件可以定位为远离刚性杆的第一端112。例如，一些或所有电子部件可以定位为更靠近刚性杆110的中点(即更靠近第一端112和第二端114之间的中途点)。图21A示出了一个这种实施例，其允许某些电子部件沿纵向轴线位于刚性杆110中的任意位置。图21A是x-y平面中的锻炼装置100的实施例的截面图，纵向轴线111为x轴线。如图21A所示的，锻炼装置100包括检测伸展纵向力的至少一个载荷传感器130B和检测挤压纵向力的至少一个载荷传感器130B。至少一个载荷传感器130A和130B位于插头320的任一侧，所述插头直接或通过中间机构在沿纵向轴线111的经选择位置固定到刚性杆110。至少一个载荷传感器130B夹在插头320和活塞310A之间。图21A示出了与插头320和活塞310A两者接触的至少一个载荷传感器130B，但是其他结构也可以，只要至少一个载荷传感器130B能检测伸展纵向力。活塞310A联接到至少一个伸展力传递杆360。至少一个伸展传递杆360联接到附接件接收部198，其如其他部分所述允许用户将附接件(例如本文附图以各种形式示出的附接件314)附接到锻炼装置100。附接件接收部198可以是使得用户将期望附接件314附接到锻炼装置100的任何机构。例如，附接件接收部198可以是之前描述的任何附接件接收部198。进而，虽然图21A示出了附接件接收部198，可以替代地使用其他附接机构，如在之前针对图12-15所述的。
至少一个载荷传感器130A夹在插头320和至少一个挤压力传递杆350之间。图21A示出了与插头320和至少一个挤压力传递杆350接触的至少一个载荷传感器130A，但是其他结构也可以，只要至少一个载荷传感器130A能检测挤压纵向力即可。至少一个挤压力传递杆350联接到活塞310B，所述活塞联接到用作基部120的端盖300。
在一些实施例中，锻炼装置100的伸展力检测部件(即活塞310A、至少一个伸展力传递杆360和至少一个载荷传感器130B)独立于挤压力检测部件(即活塞310B、至少一个挤压力传输杆350和至少一个载荷传感器130A)操作。在这种实施例中，至少一个挤压力传递杆350和至少一个伸展力传递杆360彼此独立地运动。如图21A的实施例中所示的，至少一个挤压力传递杆350具有让附接件接收部198经过的沿y方向的孔，且插头320具有让至少一个伸展力传递杆360经过的沿x方向的孔。当然，应理解，至少一个挤压力传递杆350可替换地经过附接件接收部198。例如，如果附接件接收部198不需要容纳在锻炼装置100的一侧进入附接件接收部198中且在锻炼装置100的另一侧离开附接件接收部198的销，则至少一个挤压力传递杆350可经过附接件接收部。作为另一替换例，如果锻炼装置100包括使得附接件314固定到锻炼装置100的另一机构(例如附接件接收部198或突出部199)，则至少一个挤压力传递杆350不必与该机构互动，且与该机构无干涉地操作。有鉴于本文的公开，应理解，存在设置锻炼装置100的机械力传递元件的许多方式，且本文提供的例子不是限制性的。
图21B示出了在用户对锻炼装置施加挤压纵向力时(即在用户朝向端盖300沿x方向推动时)图21A中所示的锻炼装置100的各种部件如何互动。为了方便，在图21B中沿活塞310A的x轴线的位置与图21A中的相同，且因为用户已经施加挤压纵向力，所以刚性杆110显示为已经朝向页面右侧运动。如图21B所示，在用户施加挤压纵向力时，刚性杆110略微朝向活塞310A运动。因为插头320固定到刚性杆110，所以插头320随刚性杆110运动且由此在插头320和至少一个挤压力传递杆350之间挤压至少一个载荷传感器130A。因为附接件接收部198经过至少一个挤压力传递杆350中的孔，所以拉动检测部件不因用户施加挤压纵向力而被启用。
图21C示出了在用户对锻炼装置施加伸展纵向力时(即在用户例如使用附接件接收部198、突出部199或本文其他位置公开的机构中之一附接附接件314且在锻炼装置100上沿x方向远离端盖300拉动时)图21A中所示的锻炼装置100的各种部件如何互动。再次，为了方便，图21C中沿活塞310B的x轴线的位置与图21A和21B中的相同。在图21C中，刚性杆110显示为朝向页面的左侧运动，因为用户已经施加了伸展纵向力。在这种情况下，因为插头320固定到刚性杆110，刚性杆110的运动使得至少一个载荷传感器130B在活塞310A和插头320之间挤压。因为将附接件314连接到锻炼装置100的器件(例如使用附接件接收部198)与锻炼装置的推动检测部件脱开联接，所以伸展纵向力不启用推动检测部件。
通过针对至少一个挤压力传递杆350和至少一个伸展力传递杆360选择合适长度，设计者可以将活塞310A和320以及至少一个载荷传感器130A和130B沿纵向轴线111定位在期望位置。应理解，至少一个挤压力传递杆350和至少一个伸展力传递杆360的长度也可以被选择为较小(例如最小化)，以将活塞310A和320和至少一个载荷传感器130A和130B定位为更靠近刚性杆110的第一端112。由此，图21A-21C示出的构造适用于许多实施例。
在一些实施例中，锻炼装置100包括至少一个指示器，以指导用户的锻炼和/或提供与锻炼装置100的用户的正进行锻炼有关的反馈。如在本文使用的，“力分布(forceprofile)”设定纵向力(无论是挤压还是伸展)如何随时间变化。可以基于目标力分布对用户用锻炼装置100进行锻炼做指导，其设定了用户应该根据时间向锻炼装置100施加多大纵向力(挤压或伸展)。锻炼装置100可以基于所实现的力分布(其表示通过用户实际施加的纵向力如何随时间变化)与目标力分布的比较而提供关于用户锻炼的反馈。换句话说，锻炼装置100可以提供反馈，其表明用户的正进行的锻炼是否满足、超过、或落后于目标力分布所代表的锻炼目标。类似地，锻炼装置100可以提供与前述锻炼是否满足、超过、或落后于可应用锻炼目标的反馈。
图22示出了目标力分布。在图22示出的例子中，目标力分布根据时间(秒)针对包括三次重复的一组锻炼设定目标纵向力(磅)。图22示出的目标力分布可以通过用户或通过第三方(例如私人训练师、医生、理疗师等)配置，或其可以是由锻炼装置100的制造商限定的目标力分布。
对于力的正值代表挤压纵向力、且力的负值代表伸展纵向力的规则，因为图22仅绘制了纵向力的正值，所以其代表仅涉及挤压纵向力的锻炼(例如包括针对图4A和4B描述的跨步下蹲训练的锻炼或用户施加挤压纵向力的任何其他锻炼)。由此，图22的目标力分布示出了一组三次重复的锻炼，其中用户应施加挤压纵向力。在第一次重复期间，其应从t＝0到4秒发生，用户应在第一秒增加纵向力，随后在下一个两秒中保持五磅的纵向力(从t＝1到3秒)，且随后在下一秒将所施加的纵向力减小到零(从t＝3到4秒)。在第二次重复期间，其应从t＝4到8秒发生，用户应从t＝4到5秒增加纵向力，随后在下一个两秒中保持七磅的纵向力(从t＝5到7秒)，且随后在下一秒将所施加的纵向力减小到零(从t＝7到8秒)。在第三次重复期间，其应从t＝8到12秒发生，用户应从t＝8到9秒增加纵向力，随后在下一个两秒中保持五磅的纵向力(从t＝9到11秒)，且随后在下一秒将所施加的纵向力减小到零(从t＝11到12秒)。
如图22所示的示例性目标力分布，目标力分布可以针对一组锻炼中的不同重复设定不同的目标纵向力。同样，虽然不是图22示出的目标力分布的情况，但是目标力分布可以针对一组中的不同重复设定每次重复的不同时间量或设定单次重复期间的可变目标力(例如代替具有t＝5到7秒的零斜率的目标力分布，其可在该间隔或任何其他间隔中具有增加或减少的斜率)。力分布还可以包括在重复之间的休息时间段(即目标纵向力为零的时间段)。
目标力分布可以以任何方便的方式表示。例如，目标力分布可以通过表格表示，例如通过设定次数(绝对值或增量)或时间间隔的行或列，和设定纵向力值的另一行或列(使用所选择的符号规则以在挤压和伸展纵向力之间进行区分)。作为另一例子，目标力分布可以通过代表用户施加的纵向力应该如何根据时间改变的数学函数来表示(例如通过将纵向力设定为时间的连续函数或分段函数)。
图23A显示了根据一些实施例的锻炼装置100中的、为锻炼装置100的用户提供锻炼指导的各种部件的方块图400A。除了具有如前所述的功能和连接的各种电子部件，包括处理器140、至少一个载荷传感器130、电源160和可选地显示器150(和可选地外部存储器142，图23A中未示出)，示例性锻炼装置100还包括联接到处理器140和电源160的指导指示器415。处理器140可以向指导指示器415发送信息或信号，处理器140可以将信息或信号发送到指导指示器415，其可以随后提供信息以指导用户的锻炼。这种信息可以包括但不限于以下任何信息：用户应该开始一组训练或开始重复训练的指示，所执行的重复的运行总计，仍然要执行一组中的多少重复的指示，每一次重复的时机的指示(例如用户应该采取第一量的时间以让她的身体进入跨步下蹲位置，保持该位置第二时间量，和采取第三时间量以返回到原始位置)，在重复期间要施加的挤压或伸展纵向力目标量(例如基于目标力分布)，所施加的纵向力(挤压、伸展或两者)的运行总计，和/或张力状态下的时间的运行总计(挤压、伸展或如前所述二者的一些组合)。
处理器140可以基于目标力分布将信息提供到指导指示器415。如果使用，则目标力分布可以存储在锻炼装置100中，例如在处理器140存储器或外部存储器142中(如果存在或)，或其可以通过锻炼装置100从外部源(例如外部装置，如下文所述的，网站、数据库等)获取。
指导指示器415可以是任何类型的指示器，其结合用户的感觉，以在他的或她的锻炼中指导用户。例如，指导指示器415可以是可视指示器(例如显示器150，一组一个或多个光源，如下文所述的等)，听觉指示器(例如扬声器)，或触觉指示器(例如使得锻炼装置100或锻炼装置100的一些部件振动的装置)。
在一些实施例中，指导指示器415是提供例如声音这样的指导的听觉指示器。例如，指导指示器415可以发出第一声音以命令用户开始一组锻炼，发出第二声音以命令用户增加施加的纵向力，发出第三声音以命令用户保持施加的纵向力，和发出第四声音以命令用户减小施加的纵向力。作为另一例子，指导指示器415能发出合成或记录的人声以按照词语或句子提供指导(例如“准备好！”“开始！”“推！”“保持！”“放松！”“还有两次重复！”“完成了！”等)。应理解，存在许多方式能使听觉指示器被配置为在锻炼中为用户提供指导，且本文给出的例子不是限制性的。
在一些实施例中，指导指示器415是触觉装置。例如，指导指示器415可以使用第一振动模式以命令用户开始一组锻炼，使用第二振动模式以命令用户增加施加的纵向力，使用第三振动模式以命令用户保持施加的纵向力，和使用第四振动模式以命令用户减小施加的纵向力。选择的振动模式可以在频率、强度、持续时间和/或触觉装置的任何其他特征方面不同。应理解，存在许多方式能使触觉指示器被配置为在锻炼中为用户提供指导，且本文给出的例子不是限制性的。
在一些实施例中，指导指示器415是在显示器150上提供例如数字、字符、图标、图形、符号和曲线显示器150这样的指导的可视指示器。虽然图23A示出了与指导指示器415分离的显示器150，但应理解显示器150(如果存在)可以提供指导，由此并入指导指示器415的功能且消除对用于在锻炼装置100中提供指导的单独装置的需要。换句话说，图23A所示的显示器150和指导指示器415可以是同一个。
如果指导指示器415是能以颜色产生信息的可视指示器，则不同颜色可以用于向用户传达指导信息。例如，如果图标向用户表明在一组中仍剩余多少次重复，则图标的颜色或尺寸可以基于剩余重复的数量改变(例如随用户完成重复的指定次数或百分比，图标的颜色可以从红色改变为黄色、改变为绿色，或随用户执行一组中更多次重复，图标可以收缩或长大等)。作为另一例子，指导指示器415可以提供图形或条，其命令用户重复的时机和/或在重复期间要施加的纵向力的目标量(例如可视指示器可以实时地在具有时间和力轴线的图形上绘制目标力，以随时间指导用户的纵向力施加，或条的长度可指示用户应该施加的纵向力量和/或重复的时机等)。应理解，存在提供信息以在锻炼中为用户提供指导的许多方式，且本文给出的例子不是限制性的。
图23B是显示了根据一些实施例的处理器140如何控制指导指示器415的流程图。在602，过程600开始。在604，处理器140可选地使得指导指示器415命令用户准备执行新的一组锻炼(即锻炼中的至少一次重复的集合)。指导指示器415例如可以使得光源闪烁或改变颜色，使得呈现出“准备好”的消息，或使用所选择的模式使得锻炼装置100振动或发出所选择的声音。在606，处理器140使得指导指示器415提供用于重复所选择锻炼的指导(例如通过提供信息(例如可视地、听觉地或通过触觉机构)，以辅助用户以期望的速度执行锻炼和/或施加目标纵向力)。如上所述，所提供的指导可以基于目标力分布，其可以针对一组中的不同重复而设定不同的目标挤压和/或伸展纵向力和/或每次重复的不同时间量。在指导指示器415已经针对重复提供指导之后，在608，处理器140确定最近执行的重复是否是该组中的最后一次重复。如果不是，则在610，处理器140可选地使得指导指示器415通知用户将起动新的重复，或处理器140简单地使得指导指示器415在606为下一次重复提供指导。在608处，处理器140确定最近执行的重复是该组中最后一次重复，则过程600在612结束。
处理器140可以在锻炼期间基于用户的表现(即基于所实现的力分布)来调整目标力分布，且因此，调整通过指导指示器415提供的指导。例如，如下所述，处理器140可以监测重复期间或一组锻炼期间通过用户实际施加的纵向力的量。基于监测的所施加纵向力，处理器140可以修改通过指导指示器415提供的目标力分布和/或指导。作为一个例子，如果处理器140确定用户一直施加了比目标力分布所设定的更少的纵向力，则处理器140可以调整目标力分布和/或提供到指导指示器415的信息，使得最大目标纵向力较低(例如使用图22的目标力分布作为例子，处理器140可以在1到3秒将目标力调整为4磅，在5到7秒将目标力调整为6磅，且在9到11秒将目标力调整为4磅)。同样，如果处理器140确定用户一直施加了比目标力分布所设定的更大的纵向力，则处理器140可以调整目标力分布和通过指导指示器415提供的指导，使得目标纵向力更高。
除了或代替提供指导以辅助用户使用锻炼装置100执行锻炼，处理器140可以提供关于正在进行的锻炼的实时反馈。图24A显示了示例性锻炼装置100中各种部件的方块图400B，其根据一些实施例为用户提供实时反馈。如方块图400B所示，锻炼装置100包括具有如前所述的功能和连接的几个电子部件，包括处理器140、至少一个载荷传感器130、电源160、和可选的显示器150。如前所述，锻炼装置100还可以包括外部存储器142(在图24A中未示出)。此外，图24A的示例性锻炼装置100包括联接到处理器140和电源160的实时反馈指示器410。处理器140可以向实时反馈指示器410发送信息或信号，指示器可以随后提供与用户的正在进行的锻炼有关的实时(即从用户来看，瞬时或几乎瞬时的)的反馈。这种反馈可以包括但不限于以下任何或所有信息：表明用户是否施加足够、太小、太大的纵向力(例如基于所实现的力分布和目标力分布的比较)；已经执行的多次重复的指示；正被执行的重复次数的指示(例如正被执行的十次中的第四次重复)；已经施加纵向力的时间量的指示；已经施加的纵向力的总量的指示；重复是否被执行的太快、太慢或以目标速度执行的指示(例如基于所实现的力分布和目标力分布的比较)；张力状态下的时间的指示(例如针对该组的张力状态下的总时间(挤压、伸展或组合)，针对进行中的重复或针对最后一次重复的张力状态下的时间(挤压、伸展或组合))。
实时反馈指示器410可以是涉及用户感测的任何类型的指示器，以传达关于用户锻炼的反馈。例如，实时反馈指示器410可以是可视指示器(例如显示器150、一个或多个光源组，如下文所述的，等)，听觉指示器(例如扬声器)，或提供触觉反馈的指示器(例如通过使得锻炼装置100或锻炼装置100的一些部件振动)。
在一些实施例中，实时反馈指示器410是提供例如声音这样的反馈的听觉指示器。例如，实时反馈指示器410可以发出第一声音，以告知用户被施加的纵向力的量小于目标力，发出第二声音以告知用户施加的纵向力达到目标力，和发出第三声音以告知用户施加的纵向力超过目标力。替换地，如果施加的纵向力达到目标力，则实时反馈指示器410可以不发出声音。作为另一例子，实时反馈指示器410能发出合成或记录的人声，以用词语或句子提供反馈(例如“良好！”、“你做得很棒！”、“用力推！”、“用力拉！”、“放松！”、“10磅！”、“你达到了目标！”、“张力状态下的时间为100磅-秒！”、“你今天做了50次重复”等)。应理解，存在听觉指示器可被配置为关于锻炼的反馈的许多方式，且本文给出的例子不是限制性的。
在一些实施例中，实时反馈指示器410是触觉装置。例如，实时反馈指示器410可以使用第一振动模式以告知用户施加的纵向力的量小于目标力，使用第二振动模式以告知用户施加的纵向力达到目标力，和使用第三振动模式以告知用户施加的纵向力超过目标力。替换地，如果施加的纵向力达到目标力，则实时反馈指示器410可以不发出振动模式。选择的振动模式可以在频率、强度、持续时间和/或触觉装置的任何其他特征方面不同。应理解，存在触觉指示器可被配置为关于锻炼的反馈的许多方式，且本文给出的例子不是限制性的。
在一些实施例中，实时反馈指示器410是在显示器150上提供例如数字、字符、图标、图形、符号和曲线显示器150这样的形式的可视指示器。虽然图24A示出了与实时反馈指示器410分离的显示器150，但是应理解，显示器150(如果存在)可以提供实时反馈，由此并入实时反馈指示器410并消除对锻炼装置100中的单独实时反馈指示器装置的需要。换句话说，图24A所示的显示器150和实时反馈指示器410可以是同一个。
如果实时反馈指示器410是能以颜色产生信息的可视指示器，则不同颜色可以用于向用户传达反馈。例如，如果图标表示用户是否在施加设定量的纵向力(例如通过用户或例如私人训练师、医生、理疗师等的第三方设置的目标)，则图标的颜色可以基于用户实际施加的纵向力而变化(例如如果用户不施加足够的纵向力则图标可以是红色，如果用户施加目标纵向力量则是蓝色，且如果用户施加大于目标纵向力量的纵向力则是绿色)。同样，如果图表表示用户是否在以期望速度执行锻炼重复，则图表的颜色可以基于用户执行重复的速率而变化(例如如果用户执行重复太快则图表可以是红色，如果用户执行重复太慢则是黄色，且如果用户以期望速度执行重复则是绿色)。应理解，存在锻炼装置100可以提供实时反馈的许多方式，且本文提供的例子不是限制性的。
图24B是显示了根据一些实施例的处理器140如何控制实时反馈指示器410的流程图。流程图示出了过程620，其在锻炼组的每一次重复期间处理器140可以执行一次或多次，以便相对于目标表现(例如目标力分布)为用户提供关于用户表现的及时反馈。处理器140可以每秒或以任何速率执行过程620多次，其为用户提供及时的反馈。应理解，虽然优选的是实时反馈指示器410实时地提供用户可感知的反馈，但是实时反馈指示器410在一些实施例中可以以用户可感知到延迟的速率提供反馈。换句话说，通过实时反馈指示器410提供的反馈不必是实时的或接近实时的。本文具体构思了仅在重复、锻炼组或锻炼之后提供反馈的实施例。
在622，过程620开始。为了在选择的时刻t向用户提供关于他的或她的表现的反馈，在624，处理器140针对被执行的锻炼的重复在时刻t获得目标力(即用户应当施加的纵向力量)。处理器140例如可以从目标力分布获得目标力。在626，处理器140在指定时刻t获得通过用户施加的纵向力的指示。例如，处理器140可以从其内部存储器、从外部存储器142(如果存在)、或直接从至少一个载荷传感器130(或如果存在，从A/D转换器134)获取代表用户在时刻t施加的纵向力的最近或当前的信号或数据。在628，处理器140确定在时刻t通过用户施加的纵向力是否在目标纵向力的设定容差以内。设定容差可以有助于计入用户不可能一直正确地施加目标纵向力量的事实，和用户应该争取施加在目标的设定容差以内的纵向力的事实。容差可以设置为使得施加的纵向力的值接近被认为达到目标力的目标。例如，设定容差可以是目标力的某一百分比，使得如果施加的纵向力在目标纵向力的该百分比内，则用户被认为达到了目标纵向力。替换地，设定容差可以以力的单位设定。例如，设定容差可以为0.5磅、2磅或一些其他的力的量。针对不同的锻炼，设定容差可以不同。例如，针对用户期望仅施加五磅纵向力的锻炼，设定容差可以是0.5磅，但是针对用户期望施加30磅纵向力的锻炼，设定容差可以是2磅或更多。类似地，如果表达为百分比，则针对与具有更高目标力的锻炼相比具有较小目标力的锻炼，容差可以较低。设定容差可以通过用户或第三方(例如私人训练师、医生、理疗师等)设定，或其可以通过锻炼装置100的制造商限定。设定容差可以为零。
再次参见图24B，如果在628处理器140确定在时刻t通过用户施加的纵向力在目标力的设定容差内，则在630，处理器140可选地使得实时反馈指示器410产生第一指示(例如第一声音、振动模式、或可视指示器)。替换地，如果在时刻t通过用户施加的力在目标力的设定容差内，则实时反馈指示器410可以不产生任何指示(例如如果实现的纵向力不在目标纵向力的容差内，则处理器140可以仅使得实时反馈指示器410向用户提供反馈)。如果通过用户施加的纵向力不在目标力的设定容差内，则在632，处理器140使得实时反馈指示器410产生第二指示。在634，过程620结束。
当在628处处理器140确定通过用户施加的纵向力不在目标纵向力的设定容差内时，希望的是用户知道他或她是否超过或低于目标纵向力。因此，第二指示可以可选地具有取决于所实现的纵向力大于目标纵向力还是小于目标纵向力的特征。例如，图24B示出了处理器140如何可选地使得实时反馈指示器410基于施加的纵向力超过还是低于目标纵向力而改变第二指示器的特征。在632A，处理器140确定通过用户施加的纵向力是否超过目标纵向力。如果是，则在632B，处理器140使得实时反馈指示器410产生具有第一特征(例如第一颜色、尺寸、强度、体积、词语、命令、振动模式等)的第二指示。如果通过用户施加的纵向力未超过目标纵向力，则在632C，处理器140使得实时反馈指示器410产生具有第二特征(例如第二颜色、尺寸、强度、体积、词语、命令、振动模式等)的第二指示。第二特征可以与第一特征类型相同(例如两者都是视觉的)，或其可以不同。例如，第一特征可以是声音，且第二特征可以是振动。替换地，具有第一特征的第二指示可以是具有第一颜色的光源，且具有第二特征的第二指示可以是具有第二颜色的相同光源，或其可以是具有第一、第二或甚至第三颜色的第二光源。应理解，存在许多方式使得实时反馈指示器410可指示施加的力是否超过或低于目标，且本文给出的例子不是限制性的。
虽然图24B假定在示例性过程620中，在630产生第一指示是可选的且在632产生第二指示不是可选的，且由此处理器140可选地通知用户施加的力是否在设定容差内、但是总是通知用户施加的力是否不在设定容差内，但应理解在630产生第一指示可以是不可选的且在632产生第二指示可以是可选的，其中处理器140可选地通知用户施加的力是否不在设定容差内但是总是通知用户施加的力是否在设定容差内。处理器140当然可以使得在630产生第一指示且在632产生第二指示(具有第二指示，其潜在地具有取决于实现的纵向力是否超过或低于目标纵向力的第一和第二特点)。
为了提供处理器140可以如何使用实时反馈指示器410以向用户提供实时反馈的具体例子，针对图25解释图24B所示的过程620，其绘制了目标力分布(虚线曲线，与如图22所示的目标力分布相同)和用户的所实现力分布(实现曲线)。首先，假定过程620执行的时刻为t＝2秒。根据图25的目标力分布，应该在t＝2秒施加5磅的纵向力。由此，在24B的624，通过处理器140获得的目标力为5磅。在626，处理器140获得通过用户实际施加的纵向力的指示。根据如图25所示的所实现力分布，用户在t＝2秒正确地施加5磅的纵向力。因此，在628，处理器确定通过用户施加的纵向力在目标力的设定容差内。在630，处理器140可选地通过实时反馈指示器410产生第一指示，以通知用户所实现的纵向力足够(即达到目标纵向力)。
现在让过程620执行的时刻为t＝3秒。根据图25的目标力分布，应该在t＝3秒施加5磅的纵向力。由此，在624，通过处理器140获得的目标力为5磅。在626，处理器140获得通过用户实际施加的纵向力的指示。根据如图25所示的所实现力分布，用户在t＝3秒施加比5磅小的纵向力。因此，在628，处理器确定通过用户施加的纵向力是否在目标力的设定容差内。如果设定容差是或评估为(例如如果设置为百分比)小的数量，例如0或0.1磅，则处理器140在628确定通过用户施加的纵向力不在目标力的设定容差内且前进到632。但是，如果设定容差是或评估为更大的数量，例如1磅，则处理器140在628确定通过用户施加的纵向力在目标力的设定容差内且前进到630。
如上所述，如果所实现的纵向力不在目标力的设定容差内，则处理器140可以可选地使得实时反馈指示器410指示所实现的力是否超过或低于目标力。由此，在t＝3秒，如果容差使得所实现的力不在目标力的容差内，则处理器140可以使得实时反馈指示器410表明施加的纵向力小于目标纵向力。例如，如果实时反馈指示器410包括光源，则处理器140可以使得光源闪烁、闪光、发出具有基体颜色的光(例如红色)以表明施加的纵向力太低。作为另一例子，如果实时反馈指示器410包括能合成人声的听觉指示器，则处理器140可以使得听觉指示器例如说出“用力推！”、“今天累了？”、或“就快到了！”。
现在让过程620执行的时刻为t＝6秒。根据图25的目标力分布，应该在t＝6秒施加7磅的纵向力。由此，在624，通过处理器140获得的目标力为7磅。在626，处理器140获得通过用户实际施加的纵向力的指示。根据如图25所示的所实现力分布，用户在t＝6秒施加比7磅小的纵向力。因此，在628，处理器确定通过用户施加的纵向力是否在目标纵向力的设定容差内。如果设定容差是或评估为小的数量，例如0或0.1磅，则处理器140在628确定通过用户施加的纵向力不在目标力的设定容差内且前进到632。但是，如果设定容差是或评估为更大的数量，例如1磅，则处理器140在628确定通过用户施加的纵向力在目标力的设定容差内且前进到630。
如上所述，当所实现的纵向力不在目标力的设定容差内时，处理器140可以可选地使得实时反馈指示器410指示所实现的力是否超过或低于目标力。由此，在t＝6秒，如果容差使得所实现的力不在目标力的容差内，则处理器140可以使得实时反馈指示器410表明施加的纵向力小于目标纵向力。例如，如果实时反馈指示器410包括光源，则处理器140可以使得光源闪烁、闪光、发出具有基体颜色的光(例如绿色)以表明施加的力超过目标。如果处理器140使得光源闪烁或闪光，则在施加的纵向力低于目标以通知用户他或她未达成或超额完成时，模式会有所不同。作为另一例子，如果实时反馈指示器410包括能合成人声的听觉指示器，则处理器140可以使得听觉指示器例如说出“用力减轻！”、“你快成功了！”、“新的记录！”、或“干得好！”。
设定容差不必关于目标纵向力对称。换句话说，为了执行图24B的步骤628，处理器140可以确定通过用户实际施加的纵向力是否比目标纵向力大第一设定容差，或比目标纵向力小第二设定容差(其与第一设定容差不同)。使用关于目标纵向力不对称的容差是期望的，以鼓励用户在其锻炼中实现更好的表现。例如，如果第一设定容差是或评估为比第二设定容差更大的值，则用户必须更加努力以获得他们已经超过目标纵向力的反馈，但是他们将被告知施加的纵向力比目标纵向力小一定的量。
锻炼装置100可以包括实时反馈指示器410和指导指示器415，如图26的示例性方块图所示。在图26的实施例中，实时反馈指示器410和指导指示器415联接到处理器140且与之通信，且二者由电源160供电。虽然图26将实时反馈指示器410和指导指示器415显示为分离的图块，但是实时反馈指示器410和指导指示器415可以组合(例如如下所述，一个或多个光源的单个组可以用作实时反馈指示器410和指导指示器415，或单个听觉或触觉装置可以用作实时反馈指示器410和指导指示器415)。而且，虽然图26示出了显示器150与实时反馈指示器410和指导指示器415，但是应理解显示器150(如果存在)可以提供指导和/或实时反馈，由此合并了指导指示器415和实时反馈指示器410中之一或两者的功能且消除了对在锻炼装置100中的单独指导和实时反馈装置的需要。换句话说，显示器150、实时反馈指示器410和如图26所示的指导指示器415可以是同一个，或显示器150可以提供实时反馈指示器410和/或指导指示器415的功能。
在一些实施例中，实时反馈指示器410和/或指导指示器415包括一个或多个光源。一个或多个光源可以例如是发光二级管(LED)。一个或多个光源可以附接到锻炼装置100外侧(例如刚性杆110的外侧或基部120的外侧)，或它们可以安装在刚性杆110或基部120的内侧，其方式是使得锻炼装置100的用户看到一个或多个光源(例如刚性杆110或基部120可以是透明或半透明的，或其可以具有窗口或孔，来自一个或多个光源的光可以通过该窗口或孔显现等)。作为另一替换例，如下文所述，一个或多个光源可以位于附接到刚性杆110或基部120的外侧的壳体中。例如，如下所述，刚性杆110可以包括沟槽或通道，条带装配在其中，且一个或多个光源可以位于条带中或下方。
图27A示出了具有光源阵列440A到400E以作为实时反馈指示器410和/或指导指示器415的示例性锻炼装置100。图27A示出了锻炼装置100，其具有沿刚性杆110在第一端112和第二端114之间间隔开的五个光源440，但是可以与所示不同地使用和布置多于或少于五个的光源440(例如非均匀地，与刚性杆110的另一个端部相比更靠近其一个端部，在基部120上，在围绕刚性杆110的周向而不是纵向，等)。光源440可以是独立非连接的光，或它们可以是光源440的连接阵列的一部分，例如LED的条带，其可以被单独控制(例如产品型号NFLS-RGBX2-LC4，可在https://www.superbrightleds.com找到)。处理器140可以单独(例如通过以不同次数或不同颜色打开不同光源440)或按组(例如通过以选择的颜色一起打开所有光源440A到400E)控制光源440A到400E。处理器140还控制通过一些或所有光源440发出的光的强度。
一个或多个光源440可以安装在刚性杆110的表面。如果一个或多个光源440安装在刚性杆110的表面，则它们可以安装在用户不可能抓持刚性杆110的位置，和/或一个或多个光源440可以具有低矮轮廓(例如它们不会显著从刚性杆110的外表面突出)，使得它们的存在不对在光源440所在位置抓持刚性杆110的用户造成不适或困难。
如果刚性杆110是实心的，或如果刚性杆110是部分或完全中空的但是具有适当地大的壁厚度，或如果刚性杆110制造为包括通道，则刚性杆110可以具有在其外表面的通道，一个或多个光源440安装在该通道中。图28A和28B显示了这种实施例。如图28B所示，刚性杆110的外表面包括通道190。通道190可以沿刚性杆110的整个长度116延伸，或其可以比刚性杆110的长度116更短。通道190的尺寸使得通道190不进入刚性杆110的第一端112处的中空空腔125(其可以用于承装本文所述的电子部件)。在这种实施例中，一个或多个光源440设置在通道190中。在一些实施例中，一个或多个光源440设置在条带192中，所述条带滑动到通道190中或以其他方式配置为设置在通道190中，如图28A所示。条带192可以是透明或半透明的。条带192可以用光散射材料制造。条带192可以用塑料制造。替换地，条带192可以是不透明的，具有孔、狭缝等，以允许光从一个或多个光源440发出以从条带192显现。例如，条带192可以用金属制造或另一不透明的材料制造，但是具有孔、狭缝等。如图28A所示，条带192可以具有这样的形状，所述形状使得在条带192在通道190中就位时，刚性杆110具有相同形状，其本可以没有通道190和条带192(例如如果刚性杆110是圆柱形，则让条带192插入的刚性杆100也是圆柱形)。在一些实施例中，如图28A所示，在条带192就位之后基部120插入到中空空腔125，其在锻炼装置100最终组装之后缓解条带192的运动。虽然图28A和28B显示了沿刚性杆110纵向延伸的通道190，但是通道190可以替换地围绕刚性杆110的周长115横向延伸。而且，锻炼装置100可以包括多于一个的条带192。
如果刚性杆110是部分或完全中空的，则一个或多个光源440可以安装在刚性杆110中。如果刚性杆110用不透明材料制造(其将防止一个或多个光源440被用户看到)，则一个或多个孔、狭缝等可以制造在刚性杆110中以允许用户看到来自一个或多个光源440的光。一个或多个孔、狭缝等的尺寸可以选择为使得一个或多个光源440装配在一个或多个孔、狭缝等中。一个或多个孔、狭缝等的尺寸还可以选择为使得刚性杆110保持其结构完整性(即保持能够承受期望用户施加的最大挤压和伸展纵向力)。
图29和30显示了一些实施例，其中刚性杆110是中空的且包括支撑至少一个刚性杆插入件186的肋188。刚性杆插入件186联接到一个或多个光源440。图29和30的实施例中的刚性杆110包括一组孔、狭缝或窗口184，其在至少一个刚性杆插入件186插入在刚性杆110中时对准一个或多个光源440。图29和30的实施例所示的刚性杆110可以例如通过挤出、铸造、CNC机加工、真空成型、热成型、编织(例如用于碳纤维)、注射模制、或任何其他合适的制造过程制造。刚性杆110可以被制造为没有孔、狭缝或窗口184，所述孔、狭缝或窗口其可以在分离的制造步骤中形成。替换地，刚性杆110可以制造为具有孔、狭缝或窗口184。
透明或半透明材料制造的刚性杆110可以允许来自一个或多个光源440的光被用户看到，而在刚性杆110中不需要孔、狭缝等。在一些实施例中，刚性杆110是半透明的且是至少部分地中空的，且一个或多个光源440安装在刚性杆110中。例如，一个或多个光源440可以安装到刚性杆110的内表面，或它们可以安装或联接到位于刚性杆110(例如图29和30中示出的刚性杆插入件186)中的一结构(例如电路板、骨架结构、肋188等)。
如果刚性杆110包括透明PVC或透明塑料，则一部分或所有透明PVC或透明塑料可以经历处理，使得刚性杆110具有磨砂外观，以使得来自一个或多个光源440的光散射，这使得光更容易让用户看到。可以用于给透明PVC赋予磨砂外观的处理的例子包括但不限于，用砂纸对PVC打磨，对PVC喷砂，对PVC的内或外表面施加磨砂喷雾(例如Specialty Frosted Glass Spray)，或对PVC的内或外表面施加粘接膜。
在锻炼装置100包括一个或多个光源440时，该一个或多个光源440可以用作实时反馈指示器410和/或指导指示器415，且处理器140可以控制一个或多个光源440以为用户提供指导和/或实时反馈。作为将一个或多个光源440用作指导指示器415的一个例子，再次参见图27A，处理器140可以通过打开所有光源440且随后一个接一个地关闭光源440(例如首先关闭光源440E，随后关闭440D等，或首先关闭光源440A，随后关闭440B等，或反过来也可以)直到所有光源440关闭而倒数到一组锻炼的开始。替换地，处理器140可以通过一个接一个地打开光源440(例如首先打开光源440A，随后打开440B等)直到所有光源440打开而倒数到一组锻炼的开始。作为另一例子，处理器140还可以或替换地使得光源440闪烁或闪光指定次数，以指示用户一组锻炼的开始已经迫近。
作为使用一个或多个光源440作为实时反馈指示器410的例子，处理器140可以通过以不同次数打开一个或多个光源440中的各个而指示用户已经执行了多少次重复，或剩余多少次重复。例如，处理器140可以通过针对所执行的每一次重复打开一个或多个光源440中不同的一个而指示用户已经执行了多少次重复。参见图27A，处理器140可以在用户已经完成第一次重复之后打开光源440A，随后在用户已经完成第二次重复之后打开光源440B，等。图27A仅显示五个光源440，但是锻炼装置100可以包括更多或更少的光源440，且如果一个或多个光源440的数量至少与一组中的重复次数一样大，则可以使用不同光源440对重复次数进行计数或倒数。
处理器140可以使用一个或多个光源440的子组，例如图27A所示的，以执行实时反馈指示器410和指导指示器415。例如，光源440A到400C可以用作指导指示器415，且光源440D和400E可以用作实时反馈指示器410以向执行一组锻炼的用户提供实时反馈。为了辅助用户区分哪组光源440提供指导以及哪组光源提供实时反馈，锻炼装置100可以包括在锻炼装置100的表面上的指示(例如标签、戳、标志等)，以指示哪些光源440提供指导且哪些提供实时反馈。
作为处理器140如何使用光源440A到440C执行指导指示器415的例子，处理器140可以打开光源440A，以命令用户执行锻炼的第一阶段(例如将他的身体降低到图4B的跨步下蹲位置，同时施加纵向力，或将她自己拉动到图5B所示的位置)。处理器140可以打开光源440B(代替光源440A或额外使用)，以指示用户执行锻炼的第二阶段(例如保持当前位置同时继续施加纵向力)。处理器140可以打开光源440C(代替光源440A和440B中之一或两者或额外使用)，以命令用户执行锻炼的第三阶段(例如如果用户执行示例性的跨步下蹲锻炼则返回到图4A所示的位置，或如果用户执行示例性引体向上锻炼则返回到图5A所示的位置)。处理器140可以使得光源440A到400C中的一个或多个闪烁，以表明下一阶段将到来或迫近。替换地或额外地，处理器140可以改变一个或多个光源440A到400C的强度，以命令用户进行到锻炼的当前阶段(例如光源440A到400C的强度可增加(或减小)以指示用户进行到锻炼的一个阶段)。
继续该例子，处理器140可以使用光源440D和440E提供实时反馈。例如，处理器140可以打开光源440D以通知用户施加的纵向力的量低于目标纵向力(或比目标纵向力小的量大于设定容差)，且处理器140可以打开光源440E以通知用户施加的纵向力高于目标纵向力(或比目标纵向力大的量大于设定容差)。替换地或额外地，处理器140可以使得光源440D和440E中之一或两者闪烁，以表明施加的纵向力的量高于或低于所设定目标纵向力。处理器140还可以(或替换地)改变光源440D和440E中之一或两者的强度，以表明施加的纵向力的量高于或低于所设定目标纵向力。应理解，存在许多方式使得处理器140可以控制图27A所示的光源440以为锻炼装置100的用户提供指导和/或实时反馈，且本文提供的例子不是限制性的。
在一些实施例中，一个或多个光源440能以至少两种颜色提供光，且处理器140控制通过一个或多个光源440发出的光的颜色(一种或多种)来为锻炼装置100的用户提供实时反馈和/或指导。例如，参见图27A示出的示例性实施例，如果光源440A到440E每一个能以两种颜色产生光，第一颜色和第二颜色，且处理器140能分别控制每一个光源440，则处理器140可以以各种方式实施指导指示器415和实时反馈指示器410。
作为一个例子，光源440A到440D可以提供指导，且光源440E可以提供实时反馈。处理器140可以一个接一个地打开光源440A到440D，用第一颜色表明用户应该执行锻炼的第一阶段(例如将他的身体下降到图4B的跨步下蹲位置同时施加纵向力，或将她的身体从图5A所示的位置拉到图5B所示的位置)和表明第一阶段的时机(例如通过以选择速率打开光源440，以指导用户花费期望的时间量执行锻炼的第一阶段)。处理器140可以随后将光源440A到440D的颜色改变为第二颜色，以表明用户应该在锻炼的第二阶段期间保持他的或她的位置。处理器140可以随后将光源440A到440D的颜色改变回到第一颜色且相继关闭光源440A到440D，以命令用户根据设定时机执行锻炼的第三阶段(例如返回到图4A或图5A所示的位置，如适用，按一定速率使得在序列中的最后光源440关闭时，用户已经回到开始位置)。替换地，在关闭光源440之前，处理器140不需要将光源440A到440D的颜色改变回到第一颜色。代替地，处理器140可以让光源440处于第二颜色且以预定顺序关闭光源440A到440D，以指导用户执行锻炼的第三阶段。
继续该例子，光源440E可以用于提供关于用户锻炼的实时反馈。例如，处理器140可以以颜色A打开光源440E以表明用户施加的力大于目标纵向力量(可考虑设定容差)和以颜色B打开光源440E以表明用户施加的力小于目标纵向力量(可考虑设定容差或不同容差)。处理器140还可以使得光源440E闪烁或闪光，以例如指示用户正过快地或过慢地执行锻炼的当前阶段。替换地或额外地，处理器140可以例如基于通过用户施加的纵向力超过或低于目标或期望力的量而改变通过光源440E发出的光强度。例如，如果颜色A是绿色，且颜色B是红色，则处理器140可以使得光源440E在用户施加的纵向力的量超过目标值的量小于百分之10时发出低强度绿色，在用户施加的纵向力的量超过目标值的量为百分之10到百分之20时发出中等强度绿色，且可在用户施加的纵向力的量超过目标值的量大于百分之20时发出最强绿色。作为另一例子，处理器140可以使得光源440E在用户施加的纵向力的量低于目标值的量小于百分之5时发出低强度红色，在用户施加的纵向力的量低于目标值的量为百分之5到10时发出中等强度红色，且在用户施加的纵向力的低于目标值的量大于百分之10时发出最高强度红色。
存在许多其他方式使得处理器140可以使用一个或多个光源440(例如图27A所示的那些)来实施实时反馈指示器410和/或指导指示器415。在一些实施例中，处理器140使用一个或多个光源440中之一来指导用户并随后使用一个或多个光源440中的另一个来提供反馈。例如，参见图27A，处理器140可以使用光源440B以呈现目标力。随用户对锻炼装置100施加纵向力，处理器140可以使得光源440C、440D、和/或440E基于用户施加的力发出光。例如，处理器140可以使得光源440E在用户已经施加了目标力的至少百分之25但是小于百分之50时发出光。处理器140可以使得光源440E和440D在用户已经施加了目标力的至少百分之50但是小于百分之75时发出光。处理器140可以使得所有光源440E、440D和440C在用户已经施加了目标力的至少百分之75但是小于百分之100时发出光。最后，处理器140可以使得所有光源440E、440D、440C、和440B在用户达到目标力(考虑任何限定的容差)时发出光，也许以不同颜色以表明用户已经达到目标。处理器140可以使得光源440A发出光(例如绿色或红色)以表明用户已经超过目标力。
作为另一例子，再次参见图27A，处理器140可以使用光源440A以呈现目标力。随用户对锻炼装置100施加纵向力，处理器140可以使得光源440B、440C、440D和/或440E基于通过用户施加的力发出光。例如，处理器140可以使得光源440E在用户已经施加了目标力的至少20百分之但是小于百分之40时发出光。处理器140可以使得光源440E和440D在用户已经施加了目标力的至少百分之40但是小于百分之60时发出光。处理器140可以使得光源440E、440D和440C在用户已经施加了目标力的至少百分之60但是小于百分之80时发出光。最后，处理器140可以使得所有光源440E、440D、440C、440B和440A在用户达到目标力(考虑任何限定的容差)时发出光，也许以不同颜色以表明用户已经达到目标。同样，处理器140可以使得所有光源440E、440D、440C、440B和440A发出另一颜色的光，以表明用户已经超过目标。
在某种意义上，如上所述的方法鼓励用户通过施加纵向力“追求”和可能地“通过”光源所作的指导。应理解，处理器140可以操作为以许多方式操作光源440，以鼓励用户施加目标纵向力并向用户提供关于施加的力的反馈，且本文提供的例子不是限制性的。而且，锻炼装置100可以包括多于一种类型的指导或反馈机制。例如，锻炼装置100可以包括可视指示器(例如一个或多个光源440)和任何触觉或听觉装置。不同类型的机构可以用于指导和反馈。例如，可视指示器可以提供指导，且触觉或听觉指示器可以提供反馈。多个反馈和指导传达机构的可用性形成用于反馈和/或指导的额外机会。本文具体构思了使用不同传达机构向用户传达反馈和/或指导。
为了防止用户迷惑，一些或所有光源440能以不同颜色发出光。在上述例子的情况下，处理器140可以使得所选择的指导光源(例如上述第一例子中的440B或第二例子中的440A)从反馈光源((例如440C、440D、和440E(且在第二例子中是440B))以不同颜色发出光。作为一个例子，处理器140可以使得指导光源440发出橙色光，且随后随用户施加力，处理器140可以使得反馈光源440在其打开时发出白色光。
作为另一例子，代替使用具体选择的光源440(例如光源440B或440A)以向用户指示目标力，处理器140可以根据用户应施加的目标力的量使用不同光源440。在这种实施例中，用户具有用户需要施加多少纵向力以到达目标的想法，基于该想法光源440发出光作为指导。作为一个例子，如果处理器140使得光源440B发出光作为指导，则其可以命令用户他或她将需要施加比处理器140使得光源440D发出光作为指导时更多或更少的力。随用户施加力，处理器140可以使得在选择的指导光源440和基部120之间的光源440按序列发出光，以指示用户是否达到目标力。为了防止用户迷惑，光源440能以不同颜色发出光，在这种情况下处理器140可以使得被选择作为指导光源的光源440以与光源440不同的颜色发出光，其表明用户实际施加了多少力。例如，处理器140可以使得指导光源440发出橙色光，且随后随用户施加力，处理器140可以使得反馈光源440发出白色光。
图31示出了示例性实施例，其中锻炼装置100包括至少9个光源440(但是如上所述可以存在比9个光源440更多或更少的光源)。在图31的实施例中，处理器140可以使得光440H发出第一颜色的光(例如橙色))以向用户提供指导(例如力目标)。随用户施加纵向力，处理器140可以使得一些或所有光源440A-440G发出第二颜色的光(例如白色)，可以以一定序列，以向用户提供关于施加的纵向力是否小于目标力的实时反馈(例如通过仅使得光源440A-440G的子组发出光)。如果施加的纵向力在目标力的容差(其可以为零)内，则处理器140可以使得光源440H以第三颜色(例如绿色)发出光，以表明用户已经满足了力目标。处理器140可以使得光源440I发出第四颜色的光(例如红色)以表明用户已经超过力目标。
鉴于本文的公开，应理解，存在许多方式使得处理器140可控制一个或多个光源440以指导用户锻炼和/或提供关于锻炼的实时反馈(例如表明用户是否达到、低于或超过目标纵向力量，以表明用户是否在以期望或目标速度执行锻炼等)。还应理解，如果一个或多个光源440能发出两种或更多颜色的光，可以限定甚至更精准的指导和/或反馈机制(例如不同颜色可以用于表明不同的目标量或施加的纵向力，锻炼的不同阶段，一组锻炼中的不同重复等)。取决于光源440的能力，处理器140能通过控制以下的一个或多个方面来提供指导和/或反馈：特定光源440是否关闭，通过光源440(在其打开时)发出的光强度，通过光源440发出的光颜色，特定光源是否闪烁或闪光，或光源440的任何其他可控特点。本文提供的例子不是限制性的。
如针对图27A所述的，处理器140可以控制光源440的单个阵列，以向用户提供指导和/或反馈。图27B示出了锻炼装置100可以包括使用第一组的一个或多个光源445实施的指导指示器410和使用第二组的一个或多个光源450实施的实时反馈指示器415。如图27B所示的，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450每一组包括一个或多个光源440，其可以如前所述是任何合适光源，例如包括一个或多个LED。图27B示出了第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450彼此对准，但是应理解它们可以以对锻炼装置100的用户来说方便或有帮助的任何方式布置。例如，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以沿锻炼装置100的纵向轴线111端对端地定位。
为了使得锻炼装置100的用户看到通过第一组的一个或多个光源445提供的锻炼指导和通过第二组的一个或多个光源450提供的实时反馈，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以定位在刚性杆110或基部120上或中，使得用户可让锻炼装置100取向为使得第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450同时可见。例如，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以安装为在图27B所示的刚性杆110上或中彼此邻近。第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以如图27A和28所述地安装在锻炼装置100上或中，且处理器140可以控制各光源440的任何可用方面，以提供指导和/或实时反馈。为了辅助用户区分哪组光源提供指导以及哪组光源提供实时反馈，锻炼装置100可以包括在锻炼装置100的表面上的指示(例如标签、戳、标志等)，以表明哪一组的一个或多个光源445或450提供指导且哪一组提供实时反馈。
处理器140可以控制第一组的一个或多个光源445以提供如上针对图27A所述的指导(例如处理器140可以控制特定光源440是打开还是关闭，不同光源440相对于其他光源440的打开或关闭时机，通过光源440产生的光颜色和强度，光源440是闪烁还是闪光等)。同时，处理器140可以控制第二组的一个或多个光源450以提供实时反馈，也是针对图27A如上所述的(例如处理器140可以控制特定光源440是打开还是关闭，不同光源440相对于其他光源440的打开或关闭时机，通过光源440产生的光颜色和强度，光源是闪烁还是闪光等)。虽然图27B给出的示例性实施例中第一组的一个或多个光源445中光源440的数量与第二组的一个或多个光源450中光源440的数量相同，但是第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以使用不同数量的灯。例如，如上针对图27A所述的，实时反馈指示器410可以仅包括一个光源440。
作为处理器140可以如何针对图27B的实施例实施指导指示器415的例子，如果用户执行针对图4A和4B所述的跨步下蹲锻炼，则处理器140可以控制第一组的一个或多个光源445，以提供锻炼指导，如下。首先，处理器140可以通过使得一个或多个光源440A、440B、440C、440D、和440E产生第一颜色(颜色1)的光而命令用户准备好执行一组跨步下蹲。处理器140还可以使得一个或多个光源440A到440E闪烁，和/或相继关闭光源440A到440E，以倒数到一组锻炼中的第一次跨步下蹲的开始。作为具体的例子，处理器140可以使得所有光源440A到440E产生橙色光和闪烁三次，且随后按向用户传达倒数计数的顺序相继关闭每一个光源440(例如在光源440A到440E具有全部闪烁了三次之后，处理器140可以关闭光源440A，随后关闭光源440B等，直到所有光源440A到400E关闭)。
处理器140可以随后指导用户完成三个阶段的跨步下蹲锻炼的单次重复。为了指导用户完成第一阶段，其中用户从图4A所示的位置运动到图4B所示的位置，处理器140可以以选择的颜色(其可以是颜色1或不同颜色)鼓励用户按规定节奏执行跨步下蹲第一阶段的速率顺序地打开光源440A到440E(例如如果用户应该花费三秒从图4A所示的位置运动到图4B所示的位置，则处理器140可以在打开光源440A之后的0.75秒打开光源440B，打开光源440B之后的0.75秒打开光源440C等)。如果期望用户改变在第一阶段期间施加的挤压纵向力的量，则处理器140可以改变光源440A到440E的强度，以反映出挤压纵向力的期望量(例如处理器140可以使得光源440在用户应该施加更大纵向力时产生更强烈的光和在用户应该施加更少的纵向力时产生不太强烈的光)。
处理器140可以随后指导用户完成跨步下蹲锻炼的第二阶段，其中用户保持图4B所示的位置同时对锻炼装置100施加挤压纵向力。处理器140例如可以使得光源440A到440E继续产生颜色1的光，但是在第二阶段的持续时间期间闪烁(例如如果第二阶段为三秒，则处理器140可以使得光源440A到440E以一秒为间隔闪烁三次，或以半秒的间隔闪烁六次)。替换地，处理器140可以相继关闭光源440A到440E，其继续产生颜色1的光，以对第二阶段的持续时间进行倒数计数(例如如果第二阶段为五秒，则处理器140可以在一秒之后关闭光源440E，在两秒之后关闭光源440D等)。作为另一例子，处理器140可以使得光源440A到440E产生不同颜色(颜色2)的光，且相继关闭光源440A到440E，以对第二阶段的持续时间进行倒数计数(例如如果第二阶段为五秒，则处理器140可以在一秒之后关闭光源440E，在两秒之后关闭光源440D等)。然而，处理器140使用光源440A到440E以就第二阶段的持续时间发出信号，处理器140可以改变通过光源440A到440E产生的光强度，以传达用户是否应该增加或减小在第二阶段期间施加的纵向力的量。例如，如果用户应该简单地试图在第二阶段期间维持相同纵向力(例如图22和25所示的目标力分布中示出的)，处理器140可以使得光源440A到440E以恒定强度产生光(例如最大强度或任何其他所选择强度)。另一方面，如果用户应该试图增加施加纵向力，则处理器140可以使得通过光源440A到440E产生的光强度以与用户应该增加所施加力的速率对应的速率增加。
处理器140可以随后命令用户完成锻炼的第三阶段，其中用户从图4B所示的位置运动回到图4A所示的位置同时对锻炼装置100施加挤压纵向力。处理器140可以以选择的颜色以鼓励用户按规定节奏执行跨步下蹲的第三阶段的速率连续打开光源440A到440E，其中选择的颜色可以是颜色1或不同颜色(例如如果用户应该花费三秒从图4B所示的位置运动到图4A所示的位置，则处理器140可以在打开光源440A之后的0.75秒打开光源440B，在打开光源440B之后的0.75秒打开光源440C等)。替换地，处理器140可以以选择的颜色打开所有光源440A到400E，其中选择的颜色可以是颜色1或不同颜色，且随后以鼓励用户按规定节奏执行跨步下蹲的第三阶段的速率一个接一个地关闭光源440A到400E。如果用户期望修改第三阶段期间施加的挤压纵向力的量，则处理器140可以改变光源440A到440E的强度，以反应出挤压纵向力的期望量(例如处理器140可以使得光源440在用户应该施加更大纵向力时产生更强烈的光，和在用户应该施加更小纵向力时产生不太强烈的光)。
处理器140可以随后使用一个或多个光源的组445，以通过使得光源440A、440B、440C、440D和440E中的一个或多个产生选择颜色的光(其可以是颜色1或不同颜色)来命令用户准备好执行该组锻炼中的下一个跨步下蹲锻炼。处理器140也可以使得光源440A到440E中的一个或多个闪光，和/或相继关闭光源440A到440E，以倒数到一组锻炼中的下一个次跨步下蹲的开始。为了防止用户对是被告知应进行新的一组锻炼还是进行另一次重复感到困惑，处理器140可以不同地控制光源440A到440E，以命令用户准备好用于额外的重复，而不是命令用户准备好进行新的一组锻炼。例如，处理器140告知开始新的重复所花费的时间量可以比处理器140告知进行新的一组锻炼所花费的时间更短，或在告知开始新的重复和告知开始新的一组锻炼方面，光源440A到440E的颜色可以不同。作为具体的例子，为了命令用户准备好执行另一重复，处理器140可以使得所有光源440A到440E产生白光(代替颜色1的光)和在一秒内闪烁两次，且随后处理器140可以重复对跨步下蹲锻炼的阶段一到三的指导，以在执行另一重复时指导用户，可以是根据目标力分布(例如图22所示)。
继续图4A和4B所述的跨步下蹲锻炼的例子，处理器140可以控制第二组的一个或多个光源450，以提供关于用户的锻炼的实时反馈，如下。在重复的每一个阶段中，处理器140可以以一种颜色打开第二组的一个或多个光源450，其反映出通过用户施加的力的量是否低于、达到或超过目标纵向力。例如，处理器140可以使得第二组的一个或多个光源450在通过用户施加的纵向力比目标纵向力低且相差的量大于第一临界值(其可以时零)的情况下发出红光。处理器140可以使得第二组的一个或多个光源450在通过用户施加的纵向力的量落入目标纵向力的容差(可能不对称)的情况下发出蓝光，且处理器140可以使得第二组的一个或多个光源450在通过用户施加的纵向力的量超过目标纵向力且超过的量大于第二临界值(其可以是零且可以与第一临界值相同或不同)的情况下发出绿光。
在施加的纵向力低于或超过目标纵向力时，处理器140可以通过控制第二组的一个或多个光源450发出的光强度给用户发出应如何做的指示。例如，处理器140可以使得第二组的一个或多个光源450中的所有光源在通过用户施加的纵向力超过目标值不到百分之5时发出低强度绿色，在通过用户施加的纵向力的量超过目标值的百分之5到百分之20时发出中等强度的绿光，且在通过用户施加的纵向力的量超过目标值百分之20以上时发出最强烈的绿光。类似地，处理器140可以使得第二组的一个或多个光源450在通过用户施加的纵向力的量低于目标值不到百分之5时发出低强度红色，在通过用户施加的纵向力的量低于目标值的百分之5到15时发出中等强度红色，且在通过用户施加的纵向力的低于目标值百分之15以上时发出最高强度红色。
替换地，在施加的纵向力低于或超过目标纵向力，处理器140可以通过使得一个或多个光源450中不同的光源以选择的颜色发出光而给予用户应如何做的指示。例如，在通过用户施加的纵向力的量超过目标值不到百分之5时，处理器140可以仅以绿色打开光源440F，且在通过用户施加的纵向力的量超过目标值的百分之5到百分之20时，处理器140可以以绿色打开光源440F、440G和440H，且在通过用户施加的纵向力的量超过目标值百分之20以上时，处理器140可以使得第二组的一个或多个光源450中的所有光源发出绿光。作为另一例子，在通过用户施加的纵向力的量低于目标值不到百分之5时，处理器140可以以红色仅打开光源440F，且在通过用户施加的纵向力的量低于目标值的百分之5到百分之20时，处理器140可以以红色打开光源440F、440G和440H，且在通过用户施加的纵向力的量低于目标值百分之20以上时，处理器140可以以红色打开第二组的一个或多个光源450中的所有光源。
如果第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450中的各光源440能以多种颜色产生光，则可以实现更精准的反馈信号。例如，在以上例子中，处理器140可以使用第一颜色以表明通过用户施加的纵向力的量超过目标值不到百分之5，使用第二颜色以表明通过用户施加的纵向力的量超过目标值的百分之5到百分之20，且使用第三颜色以表明通过用户施加的纵向力的量超过目标值百分之20以上。处理器140也可以使得第二组的一个或多个光源450闪烁或闪光，以例如指示用户正过快地或过慢地执行锻炼的当前阶段。
如上所述，取决于第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450中光源440的能力，处理器140能通过控制以下中的一项或多项提供指导和/或反馈：特定光源440是否打开或关闭，在其打开时通过光源440发出的光强度，通过光源440发出的光颜色，特定光源是否闪烁或闪光，或光源440的任何其他可控性质。本文提供的例子不是限制性的。进而，虽然图27B将第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450显示为彼此并行且沿刚性杆110的长度116分布，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以不同地布置(例如与另一端部相比，更靠近刚性杆110的一个端部，端对端，而不是并行等)。应理解，存在布置第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450的许多方式，且本文提供的例子不是限制性的。
图27C示出了根据一些实施例的第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450的替换结构。如图27C所示，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450是从刚性杆110突出的环形环，但是第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以采取不同形状，可以不一直围绕刚性杆110延伸，可以与刚性杆110的表面齐平，或如前所述，可以位于刚性杆110中且通过刚性杆110可让用户看到(例如刚性杆110可以是透明或半透明的，或其可以包括窗口、切出部或通道)。如上所述，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以位于条带192中，所述条带192附接到刚性杆110的外侧(至少如图3A-3D、8、12-14、28和31-33所述的纵向附接，或类似于图27C围绕刚性杆110附接)。替换地或额外地，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以位于刚性杆110中(如图29-30所示)。而且，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450中之一或两者可以附接到基部120上或中。
图27D示出了根据一些实施例的第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450的另一结构。如图27D所示，第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450安装在刚性杆110中，其在图27D的实施例中是中空的且至少部分地是透明或半透明的。固体(即可透光)阻隔件455划分(例如二等分)刚性杆110的内部。虽然图27D显示了沿纵向方向延伸的阻隔件455，其可以替换地沿横向方向延伸(即垂直于纵向轴线111)。第一组的一个或多个光源445位于阻隔件455的一侧，且第二组的一个或多个光源450位于阻隔件455的另一侧。虽然图27D显示第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450位于锻炼装置100基部附近，但是第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450可以位于刚性杆110中的其他位置(例如它们可以沿刚性杆110的长度均匀或不均匀地分布)。在图27D的示例性实施例中，处理器140可以控制如前所述的第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450，以为锻炼装置100的用户提供指导和/或实时反馈(例如改变发出光的时机、颜色和/或强度，通过使得构成第一组的一个或多个光源445和第二组的一个或多个光源450的一个或多个光源440闪烁或闪光等)。
应理解，基于本文的公开内容，可以通过锻炼装置100提供的用于指导用户的锻炼的某些信息类似于可以通过锻炼装置100提供以为用户提供实时反馈信息的某些信息。例如，可以提供多次重复作为指导(例如多次剩余的重复)或作为实时反馈(例如执行过的多次重复)。类似地，可以提供纵向力的指示作为指导(例如命令用户施加更大、更小或一直的力量)或作为实时反馈(例如命令用户他或她施加的力的量小于设定目标或大于设定目标)。指导指示器415和实时反馈指示器410可以使用相似或相同的机构，以传达这种相似信息。由此，应理解，本文中对指导指示器415可以如何向用户提供指导信息的描述也可以适用于使得实时反馈指示器410向用户提供反馈信息。同样，本文对实时反馈指示器410可以如何向用户提供反馈信息的描述也可以适用于使得指导指示器415向用户提供指导信息。
图32示出了锻炼装置100的实施例，其包括在条带192中的两组的一个或多个光源440，其如所示地可以(但是非必定)是彼此的镜像。例如图32所示的实施例可以特别有利于使得用户接收指导和/或反馈，而不管它们面对刚性杆110的第一端112还是第二端114。图32的实施例还包括附接件314，显示为可旋转的箍(之前在图12A-12B示出)。图32的锻炼装置100还包括显示器150(显示为能显示字符)和电源按钮194。电源按钮194联接到电源160且控制电源160是否向锻炼装置100的电子部件提供功率。电源按钮194可以从刚性杆110的外表面凹入和/或其可以具有减少用户在锻炼的同时意外按压电源按钮194的可能性。虽然图32和33显示了沿刚性杆110的长度116的电源按钮194，电源按钮194可以位于其他位置(例如更靠近基部120或在基部120上/中或在刚性杆110的第二端)。
图33示出了锻炼装置100的另一实施例，其包括设置在条带192中的单组的一个或多个光源440。图33的锻炼装置100还包括显示器150、电源按钮194和附接件314，类似于图13或14所示的那些。一个或多个光源440可以以如前所述的多种方式提供指导和/或反馈，包括通过使用不同颜色以用于一个或多个光源440中不同的光源，以向用户提供指导和/或反馈。
本文的许多附图，包括图15、16、18、和21，显示了一些部件，其与用于检测挤压纵向力的部件一样，在刚性杆110的同一端部检测伸展纵向力。在这种实施例中，刚性杆110的另一端部(例如第二端114)可以具有一形状或盖(例如图32和33所示)，其表明其不是将在锻炼期间捕捉纵向力信息的锻炼装置100的端部。应理解，用于检测伸展纵向力的部件不必与用于检测挤压纵向力的部件搭配使用。用于检测挤压纵向力的部件(例如图10A、19A和20中所示的一些或所有部件)可以位于刚性杆110的第一端112处(例如部分或完全在刚性杆110中或部分或完全在基部120中)，且用于检测伸展纵向力的部件(例如图11A所示的一些或所有部件)可以位于刚性杆110的第二端114处(例如部分或完全在刚性杆110中或部分或完全在第二基部120中)，或反之亦然。在这种实施例中，用户将使用锻炼装置100的一个端部执行涉及挤压纵向力的锻炼、使用锻炼装置100的另一端部执行涉及伸展纵向力的锻炼。图32示出了一实施例，其可使得用于检测伸展纵向力的部件位于刚性杆110的第一端112处和使得用于检测挤压纵向力的部件位于刚性杆110的第二端114处，第二基部120添加到第二端114。应理解，图32的实施例适应但是不要求这种部件的分布。虽然可以有利地将用于检测挤压纵向力的部件与用于检测伸展纵向力的部件搭配，但搭配并不是必须的。而且，锻炼装置100不必能检测挤压和伸展纵向力。在一些情况下，希望锻炼装置100能仅检测挤压纵向力或仅检测伸展纵向力。这种实施例在本文被明确构思，且图10、11、19和20显示了可以实现这种实施例的方式。
虽然本文的许多附图，包括图6A、8、9、10、11、15、19、32和33，显示了作为锻炼装置100的部件的显示器150，如前所述，但是锻炼装置100不必包括显示器。例如，如图34所示的示例性方块图200H所示，显示器152(其在锻炼装置100的可选显示器150以外设置或代替该显示器150)可以被包括在外部装置170中，通过该外部装置锻炼装置100与通信链路180通信。在一些实施例中，外部装置170是移动装置(例如蜂窝电话、平板电脑、笔记本电脑、智能电话等)或是可穿戴装置(例如通过fitbitTM、MioTM、AppleTM、GarminTM等制造)或具有用于外部装置170的本文所述基本能力的任何其他外部装置。在一些实施例中，锻炼装置100包括显示器150(图34未示出，但是在本文的其他附图中示出)，且外部装置170包括单独显示器152。
在外部装置170包括显示器152的实施例中，外部装置170还包括处理器145，其能使得显示器152向外部装置170的用户呈现与锻炼装置100相关的信息。显示器152例如可以是图形显示器或字符显示器。显示器152例如可以是LCD或LED显示器或光源阵列196(例如LED)。通过显示器152向用户呈现的信息可以包括用户可能感兴趣的任何信息，包括显示器150可能呈现给用户的相同类型的信息(例如关于锻炼类型、被执行或要被执行的多次重复、被施加或要被施加的纵向力的量、用户施加纵向力期间的时间量、张力状态下的时间(挤压、伸展或二者组合)的信息)、锻炼装置100的状态(例如电池水平(如果电源160是电池)、存储器状态)等)。
如图34所示，在锻炼装置100与外部装置170通信的实施例中，锻炼装置100包括通信接口155A，其能建立与外部装置170的相应通信接口155B的通信链路180。通信链路180可以是有线或无线链路，且通信接口155A和155B可以支持用于在锻炼装置100和外部装置170之间传递信息的任何合适协议。示例性的合适有线媒介协议包括但不限于串口、USB、FireWire、以太网和Thunderbolt。示例性的合适无线协议但不限于Wi-Fi(即与一个或多个IEEE 802.11标准向兼容)、Li-Fi(光学无线通信类型)、蜂窝、BluetoothTM、ZigBee(即IEEE802.15.4)和近场通信。
经通信链路180从锻炼装置100传输到外部装置170的信息可以包括关于之前或正进行的锻炼的信息，例如包括锻炼日期。锻炼的开始、结束和/或总时间、重复次数、每次重复的时间量(例如原始值或平均值)、每一次重复期间通过用户施加的纵向力的量(例如所有重复的平均、所有重复的力的总量或每一次重复期间纵向力的测量)、纵向力是挤压力还是伸展力、张力状态下的时间(例如伸展、挤压或其组合；每次重复、每一组或每次锻炼)、组的数量、所执行的锻炼类型(一种或多种)、或用户感兴趣或第三方(例如用户的私人训练师、医生、教练、社交网络、保险公司等)感兴趣的任何其他信息。
在一些实施例中，外部装置170能经通信链路180将信息提供给锻炼装置100。例如，通过通信接口155B和155A，外部装置170能提供关于经在锻炼装置100上进行的锻炼的信息。这种信息例如可以识别要被执行的锻炼、一天中的时间、星期几、目标重复次数、目标时间量(例如每每次重复、每组、每次锻炼)、用户应施加的目标纵向力量、张力状态下的目标时间(挤压、伸展或其组合)、关于之前锻炼的信息或之前建立或实现的目标、锻炼装置100的配置信息、或对锻炼装置100或用户可能有用的任何其他信息。用于锻炼装置100的配置信息可以包括使得锻炼装置100连接到网络(例如Wi-Fi网络)的信息。用于锻炼装置100的配置信息例如可以包括一个或多个设定，其表明锻炼装置100的可视指示器(例如指导指示器415)是否应该通过向用户呈现应该遵循的目标而指导用户的锻炼(例如命令用户在特定时间段内施加力，命令用户增加施加的力等)，或(例如通过实时反馈指示器410)提供关于正进行的锻炼的实时反馈(例如向用户表明此时施加的力的量太低、太高、或足够等)。锻炼装置100可以使用从外部装置170接收的信息，以配置锻炼装置100的一个或多个方面，例如实时反馈指示器410和/或指导指示器415的性能(例如构成实时反馈指示器410和/或指导指示器415的光源440的颜色或亮度，是否启动用于指导或反馈指示器415、410的触觉装置或听觉装置(例如扬声器)以提供指导或反馈，配置设定(例如语言、声音、音量、触觉模式等)等)。
显示器152可以是外部装置170的用户界面的一部分，其使得用户或另一人(例如用户的私人训练师、医生、理疗师等)查看并输入信息。用户界面能接收对用户或另一人或锻炼装置100有用的各种信息，包括如上所述的信息。例如，信息可以包括密码(例如用于Wi-Fi网络，以访问存储在锻炼装置100中的或可被外部装置170访问的数据库中的数据等)或允许锻炼装置100进行配置的信息(例如针对锻炼的期望次数或锻炼的具体类型、针对张力状态下的目标时间、针对目标纵向力等)或定制(例如基于用户的名字、年龄、身高、体重、性别、健康水平、地点、自上次锻炼时的时间等；指导指示器415和/或实时反馈指示器410的性能(如果存在))。
此外或替换地，外部装置170能向锻炼装置100发送关于以前锻炼的信息。这种信息例如可以包括之前锻炼的时间或日期的指示、施加的纵向力的量、执行的锻炼、实现的张力状态下的时间的量(挤压、伸展或其组合)、执行锻炼期间的时间量、关于以前锻炼的任何其他信息。在一些实施例中，锻炼装置100的处理器140使用关于以前锻炼的信息，以针对将近的或未来的锻炼对锻炼装置100进行配置。正好作为一个例子，如果外部装置170在用户的最后一次锻炼期间通知锻炼装置100，用户执行了十次等轴跨步下蹲重复(例如图4)且每次重复施加了平均十磅的挤压纵向力，则处理器140可以将锻炼装置100配置为鼓励用户以每次重复平均大于十磅的挤压纵向力执行十次以上的同一锻炼的重复。替换地，处理器140可以通过显示器150(如果存在)向用户呈现关于之前锻炼的信息，使得用户可例如决定是否执行更多或更少的重复，施加更多或更少的纵向力，执行不同或额外的锻炼，或做出关于锻炼的任何其他决定。
在锻炼装置100与外部装置170通信的实施例中，如图34所示，外部装置170能向用户提供锻炼指导和/或实时反馈。例如，如图34所示的显示器152可以用作图23A和26所示的实时反馈指示器410，在这种情况下，实时反馈指示器410可以但非必须从锻炼装置100省略。类似地，显示器152可以用作图24A和26所示的指导指示器415，且指导指示器415可以但非必须从锻炼装置100去除。同样，如果锻炼装置100与外部装置170通信，外部装置170中的其他现有硬件可以用作实时反馈指示器410和/或指导指示器415。例如，外部装置170可以使用扬声器提供锻炼指导和/或实时反馈。作为另一例子，许多候选外部装置170(例如移动装置、可穿戴装置等)包括在设定情况已经满足时(例如用户已经进行了设定数量的步骤或燃烧了设定的卡路里数等)使得外部装置170振动的机构。这些机构可用于为用户提供实时反馈和/或指导。例如，如果外部装置170是能振动的可穿戴装置，则第一振动模式可以用于表明用户向锻炼装置100施加的力太小，且与第一振动模式不同的第二振动模式可以用于表明用户超过了力目标。
替换地，锻炼装置100和外部装置170可包括单独的实时反馈指示器410和/或指导指示器415。这种构造可以在第三方(例如私人训练师、教练、医生、理疗师等)想要查看通过指导指示器415提供的目标锻炼指示和/或通过实时反馈指示器410提供的实时反馈但是并未处在能看到锻炼装置100上的这些指示器的位置时是有用的(因为例如用户在抓着锻炼装置100使得指导指示器415和实时反馈指示器410无法面对第三方，或在用户执行锻炼它们随锻炼装置100在运动，以及它们难以让第三方清楚地看到)。锻炼装置100可以经通信链路180将信息发送到外部装置170，且外部装置170可以随后通过其自身的指导指示器415和/或实时反馈指示器410呈现信息。如前所述，外部装置170的显示器152可以用作实时反馈指示器410和指导指示器415中之一或两者，由此实现用于实时反馈指示器410和指导指示器415的分离硬件的任何需要。
在之前的描述和所附附图中，已经描述了具体术语以提供对公开实施例的彻底理解。在一些情况下，术语或附图可以涵盖对实施本发明来说并不需要的具体细节。为了避免不必要地妨碍本发明，某些部件(例如处理器、存储器、显示)以方块形式显示和/或未详细地扩展描述。
除非在本文以其他方式具体限定，否则因对术语作最宽泛的可能理解，包括从说明书和附图得到的含义以及本领域技术人员所理解的含义和/或词典、专著等中限定的含义。如本文确定描述的，一些术语可能不与其普通或常规含义相符。
如说明书和所附权利要求中使用的，单数形式的“一”和“该”并不排出多个的情况，除非另有说明。词语“或”应理解为包含性的，除非另有说明。由此，短语“A或B”应被理解为具有以下全部含义：“A和B”、“A但是没有B、和“B但是没有A”。本文中对“和/或”的任何使用不意味着排他地仅表示“或”的含义。
无论是本文使用的“A、B和C”的组合列表或“A、B或C”的分离列表、用语“一个或多个”和“至少一个”都涵盖以下含义的组合：(1)仅A，(2)仅B，(3)仅C，(4)A和B，(5)A和C，(6)B和C，(7)A、B和C全部。同样，用语A和B中之一或两者”意味着“A但是没有B”、“B但是没有A、和“A和B”。
术语“联接”在本文用于表示引导连接以及通过一个或多个中间部分或结构(例如硬件、配线等)的连接。通信联接的部分能直接或通过中间部分或结构(例如配线、网络等)彼此通信。对于本文使用的术语“包括(一个或多个)”、“具有”、“含有”、“带有”和其变化形式，这种术语的目的是包含性的，类似于术语“包含”，即“包括但不限于”的意思。术语“示例性”和“实施例”用于表示例子，而非偏好或要求。
本文使用的术语“上方”、“下方”、“之间”、和“上”是指一个特征相对于另一特征的相对位置。例如，一个特征设置在另一特征的“上方”或“下方”可以是直接与其他特征接触或可以具有中间部分。而且，一个特征设置在两个特征“之间”可以是直接接触或连接到这两个特征或可以具有一个或多个中间特征或部分。相反，第一特征在第二特征“上”则是接触第二特征。
用语“例如”在本文表示“举例来说”。所提供的例子不是限制性的。用语“即”在本文表示“也就是”。
附图不必按比例绘制，且特征的尺寸、形状和大小可以与它们在附图中所展现的不同。
虽然已经针对某些实施例描述了本发明，但是各种可以在不脱离本发明新颖原理的精神和范围内做出变化和修改。除非本文另有说明，否则本文公开和描述的不同实施例的特征和功能可以组合。多个示例性构造已经被示出和描述，但是它们并不意味着是本文公开的本发明原理的完整实施例。本发明不被公开的实施例所限制，因为可以在权利要求限定的本发明的完全范围内做出改变和修改。

Claims (93)

1.一种锻炼装置(100)，包括：
刚性杆(110)，具有第一端(112)、第二端(114)、长度(116)、和外直径(118)，其中长度是外直径的至少四倍；
基部(120)，联接到刚性杆的第一端；
至少一个载荷传感器(130)，其在基部或刚性杆中，所述至少一个载荷传感器用于检测施加到锻炼装置的纵向力，其中施加到锻炼装置的纵向力包括(i)挤压纵向力、(ii)伸展纵向力、或(iii)前述的(i)和(ii)两者；和
处理器(140)，联接到所述至少一个载荷传感器，处理器配置为执行一个或多个机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器执行时使得处理器：
从所述至少一个载荷传感器或从中间部件(132、134)获得信号，该信号指示施加到锻炼装置的纵向力的量，且
向显示装置(150、152)提供关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
2.如权利要求1所述的锻炼装置，其中刚性杆至少部分地是中空的或具有空腔(125)，且其中所述至少一个载荷传感器或处理器中的至少一者位于刚性杆的中空部分或空腔中。
3.如权利要求1所述的锻炼装置，进一步包括活塞(310)，且其中：
刚性杆至少部分地是中空的且在刚性杆的第一端处包括中空部分或空腔(125)，
活塞可滑动地定位在刚性杆的第一端处的空腔或中空部分中且联接到所述至少一个载荷传感器，
基部联接到活塞，且
活塞在中空部分或空腔中的位置能够基于施加到锻炼装置的纵向力变化。
4.如权利要求2或3所述的锻炼装置，进一步包括插头(320)，该插头在刚性杆的中空部分中或空腔中牢固地联接到刚性杆，且其中所述至少一个载荷传感器联接到插头且设置在活塞和插头之间。
5.如权利要求3或4所述的锻炼装置，其中所述至少一个载荷传感器包括第一载荷传感器(130A)和第二载荷传感器(130B)，且其中活塞设置在第一载荷传感器和第二载荷传感器之间。
6.如权利要求1到5中任一项所述的锻炼装置，其中长度为至少一米且外直径小于20厘米。
7.如权利要求1到6中任一项所述的锻炼装置，其中刚性杆包括聚氯乙烯(PVC)、铝、木材、塑料、金属、竹、或碳纤维。
8.如权利要求1到7中任一项所述的锻炼装置，其中刚性杆的外表面的至少一部分是带纹理的。
9.如权利要求1到8中任一项所述的锻炼装置，其中刚性杆是圆柱形的。
10.如权利要求1到9中任一项所述的锻炼装置，其中基部包括橡胶、弹性体、硬橡胶、丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC-ABS)、尼龙、Delrin、塑料、树脂、聚碳酸脂、亚克力、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、软木、木材、竹或金属。
11.如权利要求1到10中任一项所述的锻炼装置，其中基部包括基本上不可压缩的材料。
12.如权利要求1到11中任一项所述的锻炼装置，其中基部的形状是半球形或穹顶形。
13.如权利要求1到12中任一项所述的锻炼装置，其中基部沿基部的长度(117)的至少一部分呈锥形。
14.如权利要求1到13中任一项所述的锻炼装置，其中所述至少一个载荷传感器包括至少两个载荷传感器，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器基于来自所述至少两个载荷传感器的至少两个信号确定关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
15.如权利要求1到14中任一项所述的锻炼装置，其中指示施加到锻炼装置的纵向力的量的信号与施加到锻炼装置的纵向力成比例。
16.如权利要求1到15中任一项所述的锻炼装置，进一步包括：
放大器(132)，联接到所述至少一个载荷传感器，放大器配置为将来自所述至少一个载荷传感器的信号放大；和
模拟-数字转换器(134)，设置在放大器和处理器之间且联接到放大器和处理器，模拟-数字转换器配置为基于来自所述至少一个载荷传感器的经放大的信号产生指示施加到锻炼装置的纵向力的量的信号，
且其中，中间部件包括模拟-数字转换器。
17.如权利要求1到16中任一项所述的锻炼装置，其中关于施加到锻炼装置的纵向力的信息包括对施加到锻炼装置的纵向力的测量，重复次数的指示，纵向力施加到锻炼装置期间的时间量的指示，纵向力施加到锻炼装置的时间的指示，或处于绷紧状态的时间的指示。
18.如权利要求1到17中任一项所述的锻炼装置，进一步包括在刚性杆或基部中或与刚性杆或基部联接的附接件接收部(198)，其中附接件接收部联接到所述至少一个载荷传感器，且其中附接件接收部配置为允许用户将附接件(314)附接到锻炼装置。
19.如权利要求18所述的锻炼装置，其中附接件接收部包括孔、沟槽、槽道、两部件式连接件中的第一部件、或凸凹连接件中的凹部。
20.如权利要求1到19中任一项所述的锻炼装置，进一步包括从刚性杆或基部延伸的突出部(199)，所述突出部配置为允许用户将附接件(314)附接到锻炼装置。
21.如权利要求20所述的锻炼装置，其中突出部包括销、柱、T形柱或杆、钩和环、环圈、竖钩、夹持件或扣钩。
22.如权利要求18到21中任一项所述的锻炼装置，进一步包括附接件。
23.如权利要求22所述的锻炼装置，其中附接件包括钩、箍、带、条带、绳、竖钩、杆、柱、环、夹持件、扣钩、夹紧件、销或圈。
24.如权利要求22或23所述的锻炼装置，其中附接件是可拆卸的。
25.如权利要求1到24中任一项所述的锻炼装置，进一步包括显示装置，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器显示关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
26.如权利要求25或26所述的锻炼装置，其中显示装置包括至少一个光源(440)，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器控制所述至少一个光源的颜色、位置或强度，以呈现关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
27.如权利要求25所述的锻炼装置，其中显示装置包括光源阵列(196)。
28.如权利要求27所述的锻炼装置，其中光源以行和列的矩形样式布置。
29.如权利要求27或28所述的锻炼装置，其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器通过光源阵列呈现文本或图形，以呈现关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
30.如权利要求1到29中任一项所述的锻炼装置，进一步包括联接到处理器且被所述处理器控制的可视指示器(410、415、440、198，150)。
31.如权利要求30所述的锻炼装置，其中可视指示器配置为向锻炼装置的用户呈现训练信息。
32.如权利要求31所述的锻炼装置，其中训练信息包括训练指导、关于正进行的或之前训练的反馈、或关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
33.如权利要求31或32所述的锻炼装置，其中训练信息响应于施加到锻炼装置的纵向力而变化。
34.如权利要求31到33中任一项所述的锻炼装置，其中训练信息命令用户增加、减小或维持施加到锻炼装置的纵向力。
35.如权利要求31到34中任一项所述的锻炼装置，其中训练信息包括字母数字字符。
36.如权利要求30到35中任一项所述的锻炼装置，其中可视指示器包括多个光源，且其中训练信息提供(a)训练指导、(b)关于正进行的训练的反馈、或(c)前述(a)和(b)两者。
37.如权利要求36所述的锻炼装置，其中刚性杆的外表面包括通道(190)，且进一步包括设置在通道中的条带(192)，且其中所述多个光源位于条带中或下方。
38.如权利要求37所述的锻炼装置，其中条带是半透明的。
39.如权利要求37或38所述的锻炼装置，其中条带是塑料的。
40.如权利要求30到39中任一项所述的锻炼装置，其中可视指示器包括至少一个光源。
41.如权利要求30到40中任一项所述的锻炼装置，其中可视指示器配置为向锻炼装置的用户呈现装置信息。
42.如权利要求41所述的锻炼装置，其中装置信息包括关于锻炼装置的状态、无线连接的状态、电池的状态、锻炼装置的充电状态、锻炼装置的存储器(142)的状态的信息。
43.如权利要求1到42中任一项所述的锻炼装置，进一步包括联接到处理器且被所述处理器控制的至少一个光源(440)。
44.如权利要求43所述的锻炼装置，其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器通过所述至少一个光源提供关于训练的指导或反馈。
45.如权利要求44所述的锻炼装置，其中关于训练的指导或反馈至少部分地基于目标力分布。
46.如权利要求43到45中任一项所述的锻炼装置，其中刚性杆至少部分地是中空的或包括空腔(125)，且其中所述至少一个光源位于刚性杆的中空部分或空腔中。
47.如权利要求46所述的锻炼装置，其中刚性杆至少部分地是透明或半透明的。
48.如权利要求46或47所述的锻炼装置，其中刚性杆包括至少一个孔或窗口，来自所述至少一个光源的光通过所述至少一个孔或窗口可见。
49.如权利要求43到48中任一项所述的锻炼装置，其中刚性杆的外表面包括通道(190)，且进一步包括设置在通道中的条带(192)，且其中所述至少一个光源位于条带中或下方。
50.如权利要求49所述的锻炼装置，其中条带是半透明的。
51.如权利要求49或50所述的锻炼装置，其中条带包括塑料。
52.如权利要求43到48中任一项所述的锻炼装置，其中刚性杆的外表面包括通道(190)，且其中所述至少一个光源位于通道中。
53.如权利要求1到52中任一项所述的锻炼装置，进一步包括指导指示器(415)。
54.如权利要求53所述的锻炼装置，其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器通过指导指示器呈现命令用户向锻炼装置施加纵向力的指示。
55.如权利要求54所述的锻炼装置，其中命令用户向锻炼装置施加纵向力的指示是基于目标力分布的。
56.如权利要求55所述的锻炼装置，其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器修改目标力分布。
57.如权利要求53到56中任一项所述的锻炼装置，其中指导指示器包括显示装置。
58.如权利要求53到57中任一项所述的锻炼装置，其中指导指示器包括扬声器或触觉装置。
59.如权利要求53到58中任一项所述的锻炼装置，其中指导指示器包括至少一个光源。
60.如权利要求59所述的锻炼装置，其中命令用户向锻炼装置施加纵向力的指示是具有经选择的颜色或强度的光。
61.如权利要求60所述的锻炼装置，其中经选择的颜色或强度是(a)第一颜色或强度，以命令用户施加更大的纵向力，和(b)第二颜色或强度，以命令用户施加更小纵的向力。
62.如权利要求61所述的锻炼装置，其中经选择的颜色或强度是第三颜色或强度，以命令用户维持纵向力。
63.如权利要求53到62中任一项所述的锻炼装置，其中指导指示器包括至少一个光源(440)，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器基于目标力控制所述至少一个光源，以命令用户向锻炼装置施加纵向力。
64.如权利要求63所述的锻炼装置，其中所述至少一个光源相对于另一光源或相对于刚性杆的第一端或第二端的位置提供目标力的指示。
65.如权利要求63或64所述的锻炼装置，其中所述至少一个光源的颜色、强度或闪烁速率提供目标力的指示。
66.如权利要求53到65中任一项所述的锻炼装置，其中指导指示器包括包括多个光源(440)，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器控制所述多个光源，以命令用户向锻炼装置施加纵向力。
67.如权利要求53到66中任一项所述的锻炼装置，其中指导指示器包括第一光源(440)和第二光源(440)，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器让(a)第一光源发出光以命令用户向锻炼装置施加第一目标力，和(b)第二光源发出光以命令用户向锻炼装置施加第二目标力。
68.如权利要求1到67中任一项所述的锻炼装置，进一步包括反馈指示器(410)。
69.如权利要求68所述的锻炼装置，其中反馈指示器包括显示装置。
70.如权利要求68或69所述的锻炼装置，其中反馈指示器包括扬声器或触觉装置。
71.如权利要求68到70中任一项所述的锻炼装置，其中反馈指示器包括至少一个光源(440)。
72.如权利要求68到71中任一项所述的锻炼装置，其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器通过反馈指示器呈现反映出施加到锻炼装置的纵向力的量的指示。
73.如权利要求72所述的锻炼装置，其中反映出施加到锻炼装置的纵向力的量的指示是关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
74.如权利要求72或73所述的锻炼装置，其中反映出施加到锻炼装置的纵向力的量的指示是基于(a)目标力分布和(b)指示施加到锻炼装置的纵向力的量的信号。
75.如权利要求72到74中任一项所述的锻炼装置，其中反映出施加到锻炼装置的纵向力的量的指示是具有经选择的颜色或强度的光。
76.如权利要求75所述的锻炼装置，其中经选择的颜色或强度是(a)第一颜色或强度，以指示施加到锻炼装置的纵向力的量超过目标力，和(b)第二颜色或强度，以指示施加到锻炼装置的纵向力的量小于目标力。
77.如权利要求76所述的锻炼装置，其中经选择的颜色或强度是第三颜色或强度，以指示施加到锻炼装置的纵向力的量在目标力的容差内。
78.如权利要求68到77中任一项所述的锻炼装置，其中反馈指示器包括至少一个光源(440)，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器基于施加到锻炼装置的纵向力的量控制所述至少一个光源。
79.如权利要求78所述的锻炼装置，其中所述至少一个光源相对于另一光源或相对于刚性杆的第一端或第二端的位置提供施加到锻炼装置的纵向力的量的指示。
80.如权利要求78或79所述的锻炼装置，其中所述至少一个光源的颜色、强度或闪烁速率提供施加到锻炼装置的纵向力的量的指示。
81.如权利要求68到80中任一项所述的锻炼装置，其中反馈指示器包括多个光源(196)，且其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器控制所述多个光源，以提供施加到锻炼装置的纵向力的量的指示。
82.如权利要求81所述的锻炼装置，其中所述多个光源包括光源阵列。
83.如权利要求82所述的锻炼装置，其中光源阵列为行和列的矩形样式。
84.如权利要求82或83所述的锻炼装置，其中，在被处理器执行时，所述一个或多个机器可执行指令进一步使得处理器通过光源阵列呈现文本或图形，以呈现施加到施加到锻炼装置的纵向力的量的指示。
85.如权利要求1到84中任一项所述的锻炼装置，进一步包括通信地联接到处理器的通信接口(155A)，且其中显示装置被包括在外部装置(170)中，且其中向显示装置提供关于施加到锻炼装置的纵向力的信息包括：经建立在通信接口和外部装置之间的通信链路(180)向外部装置发送关于施加到锻炼装置的纵向力的信息。
86.如权利要求85所述的锻炼装置，其中外部装置是移动装置或可穿戴装置。
87.如权利要求85或86所述的锻炼装置，其中通信链路包括Wi-Fi链路或Bluetooth链路。
88.如权利要求85到87中任一项所述的锻炼装置，其中通信接口包括Wi-Fi收发器、Bluetooth收发器、或蜂窝收发器。
89.如权利要求1到88中任一项所述的锻炼装置，进一步包括联接到处理器和所述至少一个载荷传感器的用户可访问的功率开关(194)，所述用户可访问的功率开关使得用户能够控制处理器和所述至少一个载荷传感器是否被供电。
90.如权利要求1到89中任一项所述的锻炼装置，进一步包括电源(160)，所述电源联接到处理器和所述至少一个载荷传感器，其中电源包括可充电电池。
91.如权利要求90所述的锻炼装置，进一步包括用于为可充电电池充电的圆形接触充电器。
92.一种使用权利要求1到91中任一项所述的锻炼装置执行锻炼的方法，该方法包括：
用户抓持刚性杆；
用户将锻炼装置定位为与物体或表面接触；和
用户向锻炼装置施加压力，由此产生施加到锻炼装置的纵向力。
93.如权利要求92所述的方法，其中所述表面是地面、墙壁或顶棚。
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