CN108883325B

CN108883325B - 锻炼器械

Info

Publication number: CN108883325B
Application number: CN201680084341.9A
Authority: CN
Inventors: 马蒂阿曼多·彻维加托; 亚历桑德罗·恩格拉罗
Original assignee: Aquiz Responsibility Co ltd
Current assignee: Aquiz Responsibility Co ltd
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: US10617904B2; CN108883325A; EP3411123B1; JP6793968B2; JP2019511947A; EP3202465A1; EP3411123A1; US20190046830A1; WO2017133823A1; ES2787008T3

Abstract

用于体育锻炼的器械，该器械包括滑动轨道（3）、滑架（4）、第一滑轮（21）和第二滑轮（22）、握把元件（6）、缆索牵引装置（16），滑架（4）以滑动方式安装在滑动轨道（3）上，第一滑轮（21）和第二滑轮（22）安装在滑架（4）上并可绕各自的旋转轴以空转方式旋转，缆索牵引装置（16）包括第一缆索分支（a）和第二缆索分支（b），第一缆索分支（a）和第二缆索分支（b）设有各自且单独的连接端（17），连接端（17）附接至握把元件（6）。第一缆索分支（a）和第二缆索分支（b）至少部分地分别绕第一滑轮（21）和第二滑轮（22）卷绕，以限定第一返回分段（23）和第二返回分段（24），第一返回分段（23）包括在握把元件（6）与分别第一滑轮（21）和第二滑轮（22）之间，第二返回分段（24）的一个在滑架（4）的第一侧（25）延伸，另一个在滑架（4）的与第一侧（25）相对的第二侧（26）延伸，并且第二返回分段（24）大体上平行于滑动轨道（3）。

Description

锻炼器械

技术领域

本发明涉及适用于发展运动能力和功能能力、肌肉强度以及用于医疗或康复目的的锻炼器械。特别地，本发明涉及锻炼器械，其中使用者作用在一个或多个握把元件上，每一个握把元件通过一个或多个缆索牵引装置连接至阻力负载源。

背景技术

已知功能强度锻炼器械允许使用者在空间中相对自由地执行复杂的运动，模仿传统的自由重量锻炼（哑铃、杠铃等），有可能执行扩展的锻炼范围。这些器械通常由通过缆索传递至握把元件的阻力负载组成，该缆索通常绕一定数量的滑轮滑动。可以通过重物堆叠、阻力设备、气动或电动致动器“产生”阻力负载。

在这种类型的器械中，阻力负载（即使用者在握把元件处感知并且必须抵消以执行特定运动的力）始终沿着缆索的方向作用，该缆索将负载传递至握把元件。类似地，如果握把元件涉及更多缆索或相同缆索的更多分段（作为示例，可能的配置在图1中示出），则使用者感知的阻力方向由矢量和给出，如图1示出的那样。

在US-B-7.670.270中公开了锻炼器械，该锻炼器械设有框架和至少一个操作装置。至少一个操作装置可用于执行身体锻炼并且包括负载组，该负载组由框架支撑并借助于绕由框架支撑的多个传动构件卷绕的至少一根缆索连接至操作装置，并被设置以限定缆索的路径。负载组包括至少两个负载单元，该至少两个负载单元彼此隔开并借助于缆索连接在一起，并且该至少两个负载单元设置在操作装置的相对侧上的路径的端部处，使得后者可以借助于不同的负载在相应的相对侧上张紧。

在US-B-4.402.504中公开了锻炼器械的另一个示例，该锻炼器械包括细长框架，该细长框架包括分别附接至框架的上部和下部的上滑轮和下滑轮。可操作地连接至框架的阻力装置响应于使用者的锻炼动作而提供锻炼力。双端缆索绕上滑轮和下滑轮运转，双端缆索的端部连接至阻力装置。可滑动地附接至缆索的中部的握把绕两个导向滑轮并在两个导向滑轮之间运转，这两个导向滑轮附接至由框架承载的滑架。导向滑轮引导缆索的中部横向向外形成滑架，以提供用于通过握把接合的工作环。滑架的高度可相对于框架选择性地调节。无论滑架的高度如何，工作环的长度在未拉动时保持大体上恒定。阻力装置可包括弹性阻力带、螺旋弹簧或重物。

在US-A-2014/0121071中公开了锻炼器械，该锻炼器械包括框架和重物堆叠。重物堆叠位于一部分框架内。锻炼器械进一步包括加重的缆索，该加重的缆索具有第一端、导向轨道和可移动的滑轮组件，该第一端配置为用于选择性地附接至重物堆叠的配重板，该导向轨道限定路径，该可移动的滑轮组件可滑动地联接至导向轨道。定位机构联接至可移动的滑轮组件，并配置为沿着由导向轨道限定的路径移动并定位可移动的滑轮组件。

现有技术中的缺点

由于在传统的缆索训练器械中，来自设备框架的缆索的离开点在锻炼期间是静止的（尽管可以在锻炼之前手动调节），阻力负载的实际方向取决于握把元件在空间中的位置。这意味着使用者可以仅通过假设空间中的特定位置并以特定方式执行锻炼来控制阻力负载方向。例如，如果使用者想要为空间中的任何位置保持阻力的恒定方向，他将不得不通过移动平行于缆索的握把元件来执行锻炼（换句话说，他将不得不手动保持空间中的缆索定向常数）。

值得注意的是，难以使阻力方向保持恒定，相反，在传统的自由重量的举重中自然会出现这种情况，其中阻力负载方向始终指向地面（根据地球引力）。

此外，由于内在的、结构性的和安全性的原因，传统的锻炼器械很麻烦（支撑框架比使用者可用的实际工作区域大得多）而且很重（总重量远远高于可用于锻炼的重物/负载）。

此外，在包括用作与器械的使用者界面的一些装置以执行包括开始锻炼、改变阻力负载、中断锻炼的常见任务的传统锻炼器械中，这些装置位于器械框架上，在进行锻炼时禁止使用者在所述使用者界面上执行动作。

本发明的范围。

清楚的是，下文经常使用的术语“定向（vectoring）”，“定向阻力负载”代表使用者控制他在握把元件处在大小和方向上感知的阻力负载的能力，并且术语“定向系统”代表本文公开的装置的系统，用于实现这种能力。大小是指由使用者在握把元件处感知到的重量或力（例如5kg、25kg），方向是指阻力负载沿着期望的方向作用，例如总是朝向地面，或者与水平面成任何角度，例如成40°的角度。定向阻力负载的能力大体上独立于使用者的位置或运动。负载源是指适用于在缆索上施加特定的力的装置或装置的系统。当提到各自连接至缆索的多个负载源时，是指某些机构能够彼此独立地控制缆索上的力。或者如果在两根缆索上施加相同的力，则这些端部可以独立地移动。在定向系统本身之前，定向系统行为不取决于包含缆索的特定机构，前提是所述机构（例如滑轮、用于在定向系统之前创建复杂缆索路径的传动机构）能够沿着缆索将所需的力带至定向系统以正常工作。当提到多个负载源时，是指每一个负载源彼此独立，换句话说，每一个负载源的力可独立地控制。

本发明的主要目的是提供用于构造锻炼器械的装置，该锻炼器械能够定向阻力负载，向使用者提供与受地球引力相关的自由重量锻炼（杠铃、哑铃等）的感觉，通过不断地保持阻力负载方向朝向地面，或者通过以控制的方式改变阻力负载的方向而允许其他特定效果和锻炼类型。

本发明的另一个目的是，如果能够电子控制，则获得仅使用负载源本身就将缆索离开点移动至特定位置或保持在特定位置的能力。

本发明的另一个目的是获得在器械中使用一系列特定的电动机配置的能力，其目的是在缆索上产生阻力负载、控制定向系统并用作适用于识别使用者做出的用于控制器械的姿势的传感器。这种能力可以在具有电子控制的负载源的任何类型的锻炼器械中实现。由优选的电动机配置给出的特性是电动机的扁平且紧凑的设计，这导致整个系统的扁平设计。这有助于实现紧凑且轻便的锻炼器械。

本发明的另一个目的是提供这种类型的握把元件，该握把元件包含安全、锻炼控制和反馈设备，该反馈设备与控制锻炼器械的中央计算机通信。除此之外，这些握把元件允许使用者在他就位并准备好锻炼时激活阻力负载（例如躺在长凳上举着杠铃以执行称为“推胸”的常见锻炼），而不需要传统的重物静置结构。此外，在紧急情况下，使用者可以在没有外部帮助的情况下关闭阻力负载。这些握把元件仅在负载源是电子控制（例如电动致动器、气动致动器）时才有效，并且可以安装在具有电子控制负载源的任何类型的锻炼器械中。

本发明的又一个目的是安全系统，该安全系统确保器械框架的完全稳定性，允许实现紧凑（具有小框架）且轻便的锻炼器械，而不需要将器械约束至地面、约束至墙壁或者约束至固定物体。

最后，本发明的另一个目的是通过结合上述一些或所有装置来克服现有技术的一些缺点，以实现安全、轻便、紧凑、可运输和可存放的锻炼器械，用于执行范围广泛的重量或功能或康复训练锻炼。

申请人已经设计、测试并实施了本发明，以克服现有技术状态的缺点并获得这些和其他目的和优点。

在阅读本说明书的其余部分之后，参照附图和随后的实施例的描述，本领域技术人员将清楚传统的解决方案和技术的其他限制和缺点，尽管很明显，但与本说明书相关的现有技术状态的描述不应被认为是承认本文描述的内容已经从现有技术状态中已知。

发明内容

在独立权利要求中阐述和表示了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明构思的变型。

根据本发明，用于身体锻炼的器械包括：

滑动轨道，

滑架，该滑架以滑动方式安装在滑动轨道上，

第一滑轮和第二滑轮，该第一滑轮和该第二滑轮安装在滑架上并可绕各自的旋转轴以空转方式旋转，

握把元件，

缆索牵引装置，该缆索牵引装置包括第一缆索分支和第二缆索分支，该第一缆索分支和该第二缆索分支设有各自且单独的连接端，该连接端附接至握把元件，

第一缆索分支和第二缆索分支至少部分地分别绕第一滑轮和第二滑轮卷绕，以限定第一返回分段和第二返回分段，该第一返回分段包括在握把元件以及分别第一滑轮和第二滑轮之间，该第二返回分段的一个在滑架的第一侧延伸，一个在滑架的与第一侧相对的第二侧延伸，并且第二返回分段大体上平行于滑动轨道，

其中负载源连接至第二返回分段，或者第一缆索分支和/或第二缆索分支由组成负载源的弹性体材料制成，负载源被配置为在由使用者在握把元件上施加牵引力的期间产生具有恒定强度和方向的阻力，该阻力在握把元件上被感知。

根据本发明的替代实施例，用于身体锻炼的器械包括：

握把元件，

第一电动机，该第一电动机配置为产生第一负载源，

第二电动机，该第二电动机配置为产生第二负载源，

缆索牵引装置，该缆索牵引装置包括第一缆索分支和第二缆索分支，该第一缆索分支和该第二缆索分支设有各自且单独的连接端以及各自且单独的牵引端，该连接端附接至握把元件，该牵引端与连接端相对并分别连接至第一电动机和第二电动机，以便分别接收第一负载源和第二负载源，

控制和命令单元，该控制和命令单元连接至第一电动机和第二电动机，并且配置为调控第一负载源和第二负载源并在由使用者在握把元件上施加牵引力的期间产生具有恒定强度和方向的阻力，该阻力在握把元件上被感知。

在此处以及在下文的说明书和权利要求书中，词语缆索包括这样的缆索以及诸如缆索之类的部件，例如带和链条。

下文中使用的DOF代表“自由度”，一般来说，对于每一个握把元件，由握住握把元件本身的使用者所感知的阻力负载可以具有：

一个DOF，其中设备只能控制阻力负载的值，但不能控制方向，方向不受控制并取决于使用者的位置和器械配置。一个DOF仅需要一个阻力负载源。这是传统的锻炼器械中的配置，没有本文发明的定向系统。

两个DOF，其中设备可以控制阻力负载的值和工作表面的方向。每个握把元件需要至少两个独立的阻力负载源。

三个DOF：设备可以控制阻力负载的值和工作量中的方向。每个握把元件需要至少三个独立的阻力负载源。

两个DOF的定向系统和三个DOF的定向系统可以处于启动状态，即它们可以具有的独立的负载源的数量小于完全控制所需的数量。在这些情况下，有可能保持阻力方向恒定（独立于使用者位置），但方向不能改变并取决于器械配置。本申请中仅要求保护两个DOF的定向系统。三个DOF的定向系统需要能够在平面中移动的滑架而不是沿着路径移动的滑架和更复杂的缆索设置，但是三个DOF的定向系统可以通过本文描述的基本定向系统的组合来获得。

定向系统的不同实施例（其中一些在本申请中进一步详细描述）允许取决于负载源的数量、缆索牵引装置路径和每一个握把元件所涉及的机构的不同水平的力定向。

本发明优选的阻力负载源是电动机，在这种器械中，更优选的是一些非传统的紧凑的电动机，这些非传统的紧凑的电动机允许在薄壳体中安装，有助于实现紧凑的锻炼器械。这种电动机需要或可能需要其他传统的部件来正确地操作，诸如电源、电动机控制器、测量电动机速度或所提供的实际阻力负载的附加传感器。电动机连接至卷绕线轴，其中缆索牵引装置根据使用者的锻炼运动而卷绕和解卷绕，所述电动机保持缆索上的期望的张力，允许动态控制阻力大小（以及方向，如果与定向系统一起使用的话），这些电动机适用于作为负载源和传感器同时起作用，该传感器监测使用者运动并识别做出的用于控制器械的特定使用者姿势。由于电动机电压和电动机速度之间的实质比例，或者能够测量与使用者运动相关的电动机速度的特定传感器（例如编码器），因此获得了这种能力。

优选的电动机类型是已知的“扁平型（pancake）”电动机，该电动机具有印刷电枢，允许极其扁平的几何形状。它们可以直接联接至线轴或与可以增加扭矩并保持系统的扁平几何形状的不同的传动系统联接。

另一个优选的电动机类型是轮毂电动机（如在电动自行车中使用的那种）或外转子电动机，其旋转箱体允许缆索直接绕所述电动机箱体卷绕而不是具有单独的线轴。

又一个优选的电动机类型是与行星减速机联接的传统电动机（AC或DC），以增加扭矩。线轴直接联接至齿轮轴上，形成长且纤细的同轴设计，允许安装在薄壳体内。

用于至少一个握把元件的优选实施例包括界面设备，该界面设备允许所述握把元件借助于视觉、听觉或触觉反馈而作为输入设备和器械的使用者界面，该视觉、听觉或触觉反馈用于锻炼或器械设置和控制装置（传统种类的，如至少一个按钮、一个开关、……），以甚至在锻炼期间激活、停用或改变阻力负载。现有技术中的这种界面设备位于器械框架上。只有当阻力负载是能够电子控制（例如气动或电动致动器）时，握把元件的该实施例才有效。

这种能力可以与优选的负载源类型（电动机）的能力相结合，以作为输入设备并识别使用者姿势。

特别地并举例来说，例如每一个握把元件中包含的一组按钮，当使用者按下某个按钮时，器械切换到“设置模式”，然后使用者升高或降低握把元件（拉动或释放缆索并因此相应地促使电动机根据使用者动作旋转）以分别增加或降低阻力负载。可以实施其他使用者的姿势，例如以改变定向系统角度（如果实施了定向系统的话）。更具体地，至少一个按钮（或等效装置）具有以下功能中的至少一个：打开、关闭、改变阻力负载，改变操作模式。可以通过振动设备或视觉指示器（例如屏幕或LED）或扬声器来实现对使用者的反馈。用于改进使用者姿势读取的传感器可以通过惯性测量单元（加速度计、陀螺仪等）来实现。从握把元件提供的所有功能可以组合并且具有改进设备的可用性和安全性的目的。

本发明的优点

首先，在本发明的几个优点中，在握把元件处感知的阻力方向可由使用者控制并且自动保持在规定值，而无需除阻力负载源之外的附加致动器。可选地，可以通过专用传感器来改进方向精度。此外，负载定向系统在锻炼期间动态地作用，允许根据其他参数实施可变的训练曲线。此外，定向系统还用作自动调节系统，该自动调节系统允许使用者在不同类型的锻炼之间快速改变或在工作区域内采取不同的位置，而无需手动改变器械的配置。此外，负载定向系统可用于将滑架设置并保持在特定位置而无需手动操作，允许使用者执行如具有固定或可选择的缆索离开点的传统缆索器械中那样的锻炼。

本发明的优选的阻力负载源允许动态控制阻力负载大小和方向、确保器械的轻便性和紧凑性并且由于能够在紧急情况下瞬间关闭负载而提高安全性，该优选的阻力负载源是非传统的（用于这种类型的锻炼器械）紧凑电动机，该电动机连接至卷绕卷筒，缆索在锻炼期间在卷绕卷筒中卷绕和解卷绕。这与电动机的能力相关联，该电动机还用作适用于在锻炼期间测量使用者运动的传感器，并且特别是识别用于控制器械行为的特定使用者姿势。

至少一个握把元件的优选实施例，通过现有技术中位于器械框架上的传统装置作为器械的输入设备和使用者界面，增强了人体工程学和易用性，并且还提高了设备的安全性，允许使用者在准备好时激活阻力负载并随时停用阻力负载。

所述能力可以与本发明的另一个优选的安全特征相关联，该安全特征防止或警告使用者关于器械不稳定或可能在未固定至地面或墙壁的轻便器械中出现的翻倒风险。

器械的一个实施例具有薄平台的形状，使用者将其自身定位在薄平台上以执行锻炼。所有机构都隐藏在所述平台中，通过防止使用者受到器械移动部件的伤害来改进设备安全性。作为轻量且平稳地放置在地面上的平台，它可以随意移动并在不使用时存放。

最后，本发明允许模块化方法，即使用上述基本机构的组合来构建更复杂的锻炼器械并允许添加包括长凳、齿条和滑轮系统的传统或专用器材以反转负载方向。

参照以下的描述、附图和所附的权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他的方面、特征和优点。集成并构成本说明书一部分的附图示出了本发明一些形式的实施例，并与说明书一起旨在描述本发明的原理。

在可能的情况下，可以单独应用本说明书中描述的各个方面和特征。这些单独的方面，例如所附从属权利要求中描述的方面和特征，可以是分案申请的对象。

应当理解，在专利申请过程中发现的已为人所知的任何方面或特征都不应被要求保护，并且应当是被放弃要求保护的对象。

附图说明

本发明的这些和其它特征将从参照附图作为非限制性示例给出的优选实施例的以下描述中变得显而易见，其中：

图1示出了已知锻炼器械中负载的功能和分布的一些图解；

图2是根据一个可能的实施例的锻炼器械的示意图；

图3是图2中的器械处于不同使用条件下的示意图；

图4是图2的变型实施例；

图5示出了图2的另一个变型实施例；

图6是图3中示意图的可能的解决方案；

图7和图8示出了图5的可能的变型实施例；

图9示出了本发明的另一个实施例；

图10至图12示出了可能的实施例，其中缆索牵引装置由弹性体材料制成；

图13和图14示出了设有两个锻炼模块的本发明的可能的实施例；

图15和图16示出了本发明的进一步替代的实施例；

图17示出了根据可能的实施例的本发明器械部件的可能的实施例。

为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来标识附图中的相同的共同元件。应当理解，一种形式的实施例的元件和特征可以方便地合并至其他形式的实施例中，而无需进一步说明。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各种实施例，其中一个或多个示例在附图中示出。每一个示例都是以说明本发明的方式提供的，不应理解为对其的限制。例如，示出或描述的特征（因为它们是一个实施例的一部分）可以在其他实施例上采用或与其他实施例相关联以产生另一个实施例。应当理解，本发明应包括所有这些修改和变型。

在描述这些实施例之前，还必须阐明，本说明书不限于其应用于使用附图在以下描述中描述的部件的构造和布置的细节。本说明书可以提供其他实施例，并且可以以各种其他方式获得或执行。

将结合实施例的示例并参照具有完全控制（两个负载源）和在启动下（一个负载源）的两个DOF配置并借助于图2中的设计来详细描述本发明，其中图2示出了用于两个DOF全定向系统的锻炼器械100的实施例：两个阻力负载源，分别是第一负载源1和第二负载源2，直接或通过滑轮路径（为简单起见未示出）作用在缆索牵引装置16上。

第一负载源1和第二负载源2被配置为分别产生第一力F1和第二力F2。

根据一些实施例，锻炼器械100可包括器械框架f，器械框架f配置为支撑锻炼器械100的至少一部分部件。

器械框架f可以由连接支架限定，以便例如允许它们连接至墙壁或地板，或者通过实际框架能够附接至墙壁或地板。

缆索牵引装置16可以制成单个主体或者可以包括彼此相互连接的两根或更多根缆索。

根据可能的解决方案，缆索牵引装置16包括第一缆索分支a和第二缆索分支b，第一缆索分支a和第二缆索分支b设有各自且单独的连接端17，连接端17附接至握把元件6。

根据本发明可能的实施例，可以提供的是，第一缆索分支a和第二缆索分支b制成单个主体，例如与连接端17和/或它们的相对端相对应地连接成单个主体。

锻炼器械100包括至少一个滑架4，滑架4以滑动方式（即自由滑动）安装在滑动轨道3上。

根据可能的操作条件，不是本发明的一部分，滑架4可以手动或通过附加的致动器选择性地夹紧在期望的位置。

滑动轨道3可以是直线形的或具有类似圆弧或圆形的构造。

滑动轨道3可以由型材形成，该型材在内部是中空的或者适当地成形为以滑动方式将滑架4容纳在其内部。仅作为示例，中空型材可以是C形的，滑架4位于中空型材的内部，并且缆索牵引装置16从中空型材的纵向孔离开。

滑动轨道3可以与器械框架f联接。

滑架4可包括支撑体18和滑动元件19，例如一个或多个轮子或球，适合于促进滑架4沿着滑动轨道3的滑动。

根据本发明可能的实施例，锻炼器械100包括第一滑轮21和第二滑轮22，第一滑轮21和第二滑轮22安装在滑架4上并且可绕相应的旋转轴以空转方式旋转。

根据可能的解决方案，第一缆索分支a和第二缆索分支b至少部分地分别绕第一滑轮21和第二滑轮22卷绕，以限定第一返回分段23和第二返回分段24，第一返回分段23包括在所述握把元件6以及分别所述第一滑轮21和第二滑轮22之间，第二返回分段24的一个在滑架4的第一侧25延伸，另一个在滑架4的与第一侧25相对的第二侧26延伸，并且第二返回分段24大体上上平行于滑动轨道3。

由于第二返回分段24的特定定位配置，一个在滑架4的一侧而另一个在滑架4的另一侧，一旦使用者U在握把元件6上引起应力或其在空间中的位置引起变化，就可以确保滑架4沿着滑动轨道3的平移。

滑架4沿着滑动轨道3平移的可能性确保了使用者U总是感知到阻力R的相同定向，阻力R由于第一力F1和第二力F2的总和而产生，第一力F1和第二力F2分别由第一负载源1和第二负载源2施加。

根据可能的实施例，第一负载源1和第二负载源2可包括一个或多个重物块。

根据可能的实施例，第一负载源1和第二负载源2可包括一个或多个弹性元件，该一个或多个弹性元件配置为弹性地抵抗使用者施加的力。根据可能的实施例，弹性元件可以选自包括弹簧、阻力元件、气动活塞或者类似的或可相比的部件中的至少一个的组。

根据可能的变型实施例，第一缆索分支a和第二缆索分支b的至少一部分由弹性体材料制成，并且它们自身构成负载源。

根据其他实施例，第一负载源1和第二负载源2（也是定向系统的一部分并且是特定定向系统实施例所需的数量）是适用于接收使用者的输入以在大小和方向上控制阻力负载以及适用于读取用于控制器械行为的使用者姿势的电动机。

特别地，第一负载源1和第二负载源2可以各自包括至少一个电动机，该电动机适合于在第一缆索分支a和第二缆索分支b中产生抵抗由使用者施加的力的力。

根据本发明可能的实施例，电动机可包括旋转电动机或线性电动机。

很明显，第一负载源1和第二负载源2也可以从所述实施例的组合中获得。

实验和计算机模拟表明，如果负载源1、2（例如两个电动机，尽管机构独立于负载源类型）施加相同量的力F1 = F2 = F，滑架4倾向于定位在握把元件6的正下方（如在图2的位置8中可见）。如图2中的位置7示出，握把元件的垂直运动不影响滑架4的水平位置。这允许使用者U在握把元件6上执行复杂的轨迹，握把元件6总是感知到根据图2的实施例的等于指向下的2×F的阻力R，如在受地球引力影响的传统重物中所发生的那样。

图3示出了如果负载源1、2施加不同的力，例如F1大于F2，则滑架4从位置10移动至位置11，使得缆索相对于水平方向的角度形成角度9，角度9大体上基于以下数学关系：角度= arcos[(F1-F2)/(F1+F2)]。简言之，角度9大体上仅取决于力F1和力F2，其可以被调制以实现期望的行为。在这种情况下，使用者U可以自由地移动感知等于F1 + F2的阻力R的握把元件6，阻力R相对于水平方向以角度9定向。必须注意的是，如果F1和F2相等，则数学关系导致90°的角度，给出了图2中描述的条件。

根据可能的解决方案，如上所述的滑动轨道3、滑架4、第一滑轮21、第二滑轮22、握把元件6和缆索牵引装置16可以一起形成用于锻炼的模块101。

根据可能的实施例，单个用于锻炼的模块101本身可以形成锻炼器械100。

图2至图12示出了与如上所述的用于锻炼的模块101相关的解决方案。

根据图3中示出的解决方案，第一缆索分支a和第二缆索分支b制成单个主体，以形成单个缆索牵引装置16。

根据这种解决方案，锻炼器械100设有返回构件13，返回构件13彼此远离地设置并且例如与滑动轨道3的端部相对应地定位。

缆索牵引装置16绕第一滑轮21和第二滑轮22卷绕，第一滑轮21和第二滑轮22与滑架4相关联并且随后围绕返回构件13。

因此，缆索牵引装置16具有第一返回分段14以及至少第二返回分段15，第一返回分段14位于图3中的上方并通过所述第一缆索分支a和第二缆索分支b限定，第二返回分段15位于图3中的下方并与第一返回分段14相对。

负载源12与缆索牵引装置16的第二返回分段15相关联，并且被设成在缆索牵引装置16上施加阻力R，阻力R由使用者U在握把元件6上感知。

负载源12可包括一个或多个重物。根据这种解决方案，由使用者U感知的阻力R总是垂直于滑动轨道3的纵向延伸，或者与滑动轨道3的纵向延伸正交。

根据可能的解决方案，返回元件53与第二返回分段15相关联并且被配置为将负载源12保持在预定位置。返回元件53可以安装在器械框架f上。

根据图5中示出的解决方案，提供的是，滑动轨道3相对于器械框架f安装成可绕旋转轴X旋转，旋转轴X平行于滑动轨道3的纵向延伸。

这种配置允许为锻炼器械100提供更大的使用多功能性。

根据该变型实施例，第一负载源1和第二负载源2可以随着滑动轨道3的旋转而稳固地旋转移动。

在图6中示出了可能的解决方案，其中滑动轨道3安装在支撑元件28上。

支撑元件28在其两端通过附接至固定结构的枢转元件29支撑。枢转元件29被配置为允许支撑元件28绕旋转轴X旋转。

根据可能的变型实施例，枢转元件29本身可以形成器械框架f，或者枢转元件29可以是器械框架f的集成部分。

根据图6中示出的解决方案，支撑元件28可以具有盒状或管状形状，也就是说，支撑元件28至少设有空腔，滑动轨道3固定在该空腔中，并且滑架4至少部分地容纳在空腔中。

支撑元件28可包括狭缝30，狭缝30将支撑元件28的空腔与外部连接，并且狭缝30大体上平行于滑动轨道3延伸。

第一负载源1和第二负载源2与支撑元件28牢固地安装，在这种情况下安装在支撑元件28的空腔中。

根据另一个实施例，例如在图7中示出，能够提供的是，滑动轨道3安装在横向定位的横向导向件31上，在这种情况下，横向导向件31与滑动轨道3的长方形延伸正交。

根据该实施例，器械框架f包括安装在器械框架f的固定结构或其他部分上的横向导向件31。

滑动轨道3例如借助于支撑元件28直接或间接地与沿着横向导向件31滑动安装的滑动设备32相关联。滑动设备32可包括滑架以及轮子和/或球，轮子和/或球用于滑架沿着横向导向件的导向滑动。

在该实施例中，有可能提供的是，滑动轨道3可绕旋转轴X旋转。

根据另一个变型实施例，例如参照图8描述，有可能提供的是，滑动轨道3能够绕第二旋转轴Y选择性地或自由地旋转，第二旋转轴Y与滑动轨道3的纵向延伸正交。

根据可能的解决方案，如图8所示，第二旋转轴Y对应于滑动轨道3的第一端33定位。

滑动轨道3的与第一端33相对的第二端34沿着圆形轨迹35的圆弧自由滑动。根据该解决方案，第二端34可设有滑动设备32，滑动设备32配置为支撑并允许滑动轨道3相对于支撑平面的滑动。

根据本发明可能的实施例，曲线导向件可以与圆形轨迹35的圆弧相关联，用于控制和引导第二端34的运动。曲线导向件可以与器械框架f相关联。

根据可能的实施例，参照图8描述，滑动轨道3以及可绕第二旋转轴Y旋转的滑动轨道3也可以绕旋转轴X以大体上类似于参照图5至图7所述的方式旋转。

根据另一个实施例，参照图9描述，能够提供的是，第一负载源1和第二负载源2各自分别包括第一电动机36和第二电动机37，第一电动机36和第二电动机37适合于在第一缆索分支a和第二缆索分支b中产生抵抗由使用者U施加的力的力。

根据优选的解决方案，第一电动机36和第二电动机37是电动机，例如扁平型电动机。

仅作为示例，能够提供的是，第一电动机36和第二电动机37各自设置有卷筒44，卷筒44可绕其自身的旋转轴选择性地旋转，并且第一缆索分支a或第二缆索分支b可在卷筒44上卷绕。

第一电动机36和第二电动机37设有各自的控制设备38，控制设备38设置成控制第一电动机36和第二电动机37能够抵抗第一缆索分支a和第二缆索分支b的运动的力。

根据可能的解决方案，控制设备38可以被配置为分别检测分别施加在第一缆索分支a和第二缆索分支b中的第一力F1和第二力F2。仅作为示例，控制设备38可包括力传感器、负载感应器、伸长计或者类似的或可相比的传感器。

根据可能的变型实施例，控制设备38可以配置为至少检测第一电动机36和第二电动机37的电功能参数，例如所吸收的电流。

控制设备38可以连接至控制和命令单元39，控制和命令单元39配置为协调第一电动机36和第二电动机37的驱动并且确定在第一缆索分支a和第二缆索分支b中所赋予的第一力F1和第二力F2的存在。

特别地，通过适当地协调力F1和力F2的存在，可以确定第一返回分段23相对于第二返回分段24的预定角度，以使使用者U感知到阻力R的预定角度（如图9示出的角度9）。

第一力F1和第二力F2之间的差异确定滑架4沿着滑动轨道3在一个方向或另一个方向上的运动，并因此确定第一返回分段23的不同倾斜度。

根据可能的解决方案，锻炼器械100可包括连接至控制和命令单元39的界面设备40，使用者U可以与界面设备40交互以命令锻炼的特定执行模式。由界面设备40提供的命令用于确定第一电动机36和第二电动机37的驱动模式。

特别地，能够提供的是，控制和命令单元39设有记忆设备，锻炼器械100的预定功能程序记忆在记忆设备中。借助于界面设备40，使用者U选择确定第一电动机36和第二电动机37的不同驱动模式的一个或另一个功能程序。

根据本发明可能的公式，检测器可与第一缆索分支a和第二缆索分支b相关联，在该特定情况下，所述控制设备38 配置为检测由使用者U施加在握把元件6上确定的应力和/或运动。

控制和命令单元39配置为从负载检测器（在这种情况下从控制设备38 ）接收与相应作用应力相关的数据，以便处理数据并鉴别由使用者U做出的特定姿势。控制和命令单元39 还可被配置为将检测到的这些姿势与记忆在例如控制和命令单元39的记忆设备中的预定运动图案进行比较。

器械的特定功能命令可与每一个预定运动图案相关联，即适合于执行特定锻炼、增加阻力R的强度、改变阻力R的往复角度。

仅作为示例，检测使用者U的姿势：

如果检测到向上或向下运动，则确定阻力的增加或减少，

如果检测到一个方向或另一个方向上的水平运动，则产生由使用者U感知的阻力R的倾斜度的调节。

仅作为示例，界面设备40可至少设有按钮、屏幕、触摸屏，使用者U可利用该按钮、屏幕和触摸屏来限定例如由第一电动机36和第二电动机37施加的力的存在和/或方向。

界面设备40可与握把元件6相关联。

根据可能的解决方案，未示出的运动传感器可与握把元件6相关联，并且配置为检测由使用者U给予的握把元件6的运动。

仅作为示例，能够提供的是，运动传感器用于检测姿势并且以与参照控制设备38描述的方式大体上类似的方式命令器械100的功能。

再次根据未示出的可能的变型实施例，控制和命令单元39可设有用于传输信息的设备，该信息例如是在器械100的使用期间检测到的数据，该数据被配置为例如借助于通信协议远程地传输至远程设备，诸如智能手机、智能电视、虚拟现实观察器、游戏控制台。检测到的数据可以由安装在远程设备中的应用程序解释和组合，并且可以与其他使用者共享数据。

根据另一个解决方案，锻炼器械100可设有检测设备41，检测设备41配置为检测滑架4沿着滑动轨道3的位置和第一返回分段23相对于第二返回分段24的角度中的至少一个。

根据可能的解决方案，检测设备41可至少包括第一传感器42，第一传感器42与器械框架f（例如与滑动轨道3（这种情况在图9中示出））和/或滑架4相关联。第一传感器42配置为检测滑架4在滑动轨道3上的位置。

根据另一个解决方案，检测设备41包括第二传感器43，第二传感器43配置为检测第一返回分段23例如相对于相应的第二返回分段24的角度。仅作为示例，第二传感器43可安装在滑架4上。

第一传感器42和第二传感器43或它们中的至少一个可包括光电池、激光传感器、电感传感器、电容传感器中的至少一个。

检测滑架4的定位数据或第一返回分段23的角度中的至少一个的控制和命令单元39能够立即限定第一电动机36和第二电动机37的驱动模式，并因此确定作用在握把元件6上并因此被使用者U感知的阻力R的强度和方向。

根据可能的解决方案，控制和命令单元39配置为控制由第一电动机36和第二电动机37提供的扭矩，并根据预定轮廓使它们保持恒定或随时间可变。

另一方面，电动机的转速可以是自由的并且取决于使用者的运动。

在涉及多个传感器的更复杂的控制逻辑中，使用传感器信号作为反馈来控制扭矩和速度。

现在参照图10至图12，将描述本发明可能的实施例，其中第一缆索分支a和第二缆索分支b由弹性体材料制成并因此各自构成各自的负载源。

根据可能的解决方案，第一缆索分支a可以由与制成第二缆索分支b相同的弹性体材料制成，或者它可以由例如具有不同的弹性模量的不同的材料制成，以便限定由使用者U对阻力R的感知的特定方向。

第一缆索分支a和第二缆索分支b可设有设备，诸如安装在一个或另一个分支上的更多电阻元件、限制行程的夹紧设备、改变阻力元件的预负载的设备。

根据图10中示出的实施例，第一缆索分支a和第二缆索分支b设有相应的附接端20，附接端20与连接端17相对，附接端20例如与相应的附接支架相对应地附接至器械框架f。

根据可能的解决方案，锻炼器械100可以包括与器械框架f相关联的返回元件45，在这种情况下与滑动轨道3的端部相对应并且配置为至少保持第二返回分段24大体上平行于滑动轨道3的纵向延伸。

根据图11中示出的实施例，第一缆索分支a和第二缆索分支b在单个主体中相对于彼此往复连接，使得缆索牵引装置16的整个长度在附接至握把元件6的两个连接端17之间延伸。

根据图11中示出的解决方案，锻炼器械100可以包括返回构件46，缆索牵引装置16绕返回构件46卷绕以限定至少所述第二返回分段24以及至少连接分段47，第二返回分段24平行于滑动轨道3，连接分段47平行于第二返回分段24。

返回构件46定位成附接在器械框架f上。

返回构件46的存在允许使缆索牵引装置16的张力沿着其整个纵向延伸均匀。

在图12中示出了另一个变型实施例，其中第一缆索分支a和第二缆索分支b各自包括连接端17和附接端20。

附接端20都连接至滑架4，在这种情况下，一个附接端20在滑架4的第一侧25上而一个附接端20在滑架4的第二侧26上。

根据图12中示出的解决方案，锻炼器械100包括第一返回构件48和第二返回构件49，第一缆索分支a和第二缆索分支b分别在第一返回构件48和第二返回构件49上卷绕。

特别地，能够提供的是，第一返回构件48和第二返回构件49各自包括一对返回轮子。

每对的返回轮子一个位于滑架4一侧，一个位于滑架4的另一侧，滑动轨道3位于两者之间。

在第一缆索分支a和第二缆索分支b以及第一返回分段23和第二返回分段24中，第三返回分段50也限定为在第一返回构件48和第二返回构件49的一对返回轮子之间延伸，来自第一返回构件48和第二返回构件49中的返回轮子的一个的第四返回区段51与附接端20连接至滑架4。

根据图10至图12中示出的实施例，电子设备可以与握把元件6相关联，该电子设备包括以下的至少一个：

传感器，该传感器例如是负载感应器，以检测实际作用在握把元件6上的阻力R；

传感器，该传感器例如是加速计和/或陀螺仪，以估计握把元件6的布局、位置和速度；

电子控制电路，该电子控制电路能够通过传感器来处理信号，以计算锻炼参数（例如功率、速度、累积训练负荷）并借助于远程通信协议将锻炼参数发送至控制和命令单元39和/或远程设备。

根据可能的变型实施例，例如在图13和14中示出的，锻炼器械100可以包括安装在器械框架f上的多个锻炼模块101。

仅作为示例，图13和图14的每个锻炼模块101可以具有与上面参照图2至图12示出的实施例描述的配置大体上类似的配置。

根据图13和图14示出的具体解决方案，锻炼器械100包括两个锻炼模块101，相应的滑动轨道3相互间隔开地相互安装，在这种情况下彼此平行。

根据图13和图14中示出的实施例，器械框架f包括配置为支撑使用者U的平台p。

平台p可以定位成静置在支撑表面上，例如地板上。

滑动轨道3与平台p牢固地相关联。

平台p可以由盒状主体27形成，至少滑动轨道3和相应的滑架4安装在盒状主体27中。

盒状主体27还设有狭缝28，缆索牵引装置16被做成穿过狭缝28，以便将相应的握把元件6定位在盒状主体27的外部。

因此，使用者U可以同时在握把元件6中的一个和另一个上起作用，或者两者同时起作用，以便进行锻炼。

参照图14，在每一个锻炼模块101中，第一负载源1和第二负载源2以大体上类似于上面参照图9所述的方式包括第一电动机36和第二电动机37。

在每一个锻炼模块101中，还可以设有返回轮子52，滑动轨道3定位在返回轮子52之间并配置为限定平行于滑动轨道3的第二返回分段24。

图15和图16示出了，在用于两个DOF完全定向的另一个实施例中，在没有滑架、滑轮和导向轨道的情况下获得了类似的结果。在这种情况下，能够电子控制的负载源1、2以及附加的传感器通过调节由负载源1、2施加的阻力F1、F2来强制控制阻力的方向，使得在握把元件6处，使用者U感知到等于F1和F2的矢量和的阻力R，如在图1中解释的，F1和F2各自沿着缆索a的相应的第一分支和缆索b的第二分支的方向起作用。合适的传感器用于以直接或间接的方式测量角度9a、9b或缆索a和缆索b的暴露长度。

特别地，根据图15和图16中示出的实施例，锻炼器械整体用附图标记500表示，并且可以包括单个锻炼模块510（如图15所示）或者多个锻炼模块510（如图16所示）。

锻炼器械500，或者特别是锻炼模块510中的至少一个，包括：

至少一个握把元件506；

第一电动机536，第一电动机536配置为产生第一负载源501，

第二电动机537，第二电动机537配置为产生第二负载源502，

缆索牵引装置516，缆索牵引装置516包括第一缆索分支a和第二缆索分支b，第一缆索分支a和第二缆索分支b设有各自且单独的连接端517以及各自且单独的牵引端518，连接端517连接至握把元件506，牵引端518与连接端517相对并分别连接至第一电动机536和第二电动机537，以分别接收第一负载源501和第二负载源502，

控制和命令单元539，控制和命令单元539连接至所述第一电动机536和所述第二电动机537，并配置为调控所述负载源501和所述第二负载源502并在由使用者U在握把元件506上施加牵引力的期间产生具有恒定强度和方向的阻力，该阻力在握把元件506上被感知。

根据本发明的另一个方面，锻炼器械500包括检测设备541，检测设备541连接至控制和命令单元539并且配置为检测第一缆索分支a和第二缆索分支b例如相对于水平方向的角度。仅作为示例，检测设备541可以安装在器械框架f上的固定位置。

检测设备541可以包括光电池、激光传感器、电感传感器、电容传感器中的至少一个。

检测第一缆索分支a和第二缆索分支b的角度数据的控制和命令单元539能够立即限定第一电动机536和第二电动机537的驱动模式，并因此确定作用在握把元件6上并因此被使用者U感知的阻力R的强度和方向。

第一电动机536和第二电动机537可以以与第一电动机36和第二电动机37所述相同的方式设有各自的控制设备38，控制设备38具有控制扭转扭矩以及因此控制作用在每一个缆索分支a、b上的力的功能。

特别地，能够提供的是，控制设备38允许控制第一电动机36和第二电动机37能够抵抗第一缆索分支a和第二缆索分支b的运动的力。

控制设备38还可以用于检测电动机536和电动机537的电吸收参数，能够以这种方式确定由使用者U在握把元件506上产生的力的存在和方向。

根据可能的解决方案，控制和命令单元539可以配置为在每一个缆索分支中保持施加的力的强度和方向。

根据图16中示出的解决方案，锻炼器械包括安装在单个器械框架f上的两个锻炼模块510。

器械框架f可以包括如上所述的平台p，平台p由盒状主体27形成，至少第一电动机536和第二电动机537容纳在盒状主体27中。

可以有一个控制和命令单元539来控制两个锻炼模块510的电动机。

由控制和命令单元39或控制和命令单元539进行的控制可以在锻炼器械100、锻炼器械500的使用期间执行。

在停用状态下，被控制的唯一参数是阻力R的强度，阻力的角度是恒定的。

如果锻炼器械100、500启动，则可以根据情况实施不同的控制模式，例如：

控制阻力R及其对力的感知角度;

控制阻力R和滑架4的位置。

传感器和算法的不同组合可用于控制锻炼器械行为：

1）阻力R可以通过以下方式被控制：

利用位于缆索端部和握把元件6之间的一个负载传感器来测量实际阻力R。该测量用于闭合控制回路中以驱动每一个电动机电流。

分别利用2个负载传感器测量作用在第一缆索分支a和第二缆索分支b上的力F1、F2，力F1、F2，以测量每一根缆索的张力或测量电动机运动扭矩的扭矩传感器。该测量用于闭合控制回路中以驱动每一个电动机电流以获得F1 + F2 = Ftot。

前馈控制回路，其中摩擦和惯性是先验已知的或在查找表中作为负载源速度（V1和V2）、加速度（和其他参数，如电动机温度）的函数已知，以估计实际的F1和F2。每一个负载源上的速度传感器都需要应用列表校正并为每一个电动机构建控制信号。

2）感知的力角度可以通过以下方式被控制：

与1.b中一样，独立测量F1和F2并控制每一个电动机电流以保持所需的感知的力角度值，F1-F2的直接函数。

利用位于滑架上的角度传感器直接测量所需的感知的角度，并测量从滑架离开的缆索分段到达握把元件的角度。

与1.c中一样，通过列表的摩擦和惯性估计实际的F1和F2，并控制每一个电动机电流以保持所需的感知的角度值。

3）滑架4的位置可以通过以下方式被控制：

换能器测量实际的托架位置。测量用于闭合控制回路中以驱动每一个电动机电流。

测量第一负载源的速度V1和第二负载源的速度V2（例如使用与电动机轴耦合的转速计或测量电动机张力）。该测量用于闭合控制回路中以设定V1 = V2。这意味着滑架的速度Vc = 0并且滑架位置保持恒定在初始值。

直接测量第一负载源1和第二负载源2的位置（例如，使用与电动机轴耦合的绝对编码器）。滑架位置与第一负载源1和第二负载源2的位置直接相关。

可能的控制组合例如是：

1.a + 2.b + 3.a

1.b + 2.a + 3.b.

1.c + 2.c + 2.b.

......

要实施的组合取决于实际的机构无效性或电动机精度。

图17示出了安全系统，即使在动态条件下（例如当完全支撑在器械框架上的使用者正在器械框架上移动时或者在使用者在操作负载的握把元件时意外地从器械框架上倒下的情况下）也能确保器械的完全稳定性。

该安全系统可以在本文描述的一个或另一个实施例中采用，并且也可以在肌肉训练器械中采用。

系统包括一定数量的力传感器15a、15b、15c、15d，这些力传感器15a、15b、15c、15d位于器械框架f下方并且将整个器械完全支撑在地面g上。

特别地，传感器15a、15b、15c、15d在面朝向支撑平面的一侧安装在平台p中，并且配置为检测作用在平台p上的使用者U的重量。器械100或器械500还包括连接至传感器15a、15b、15c、15d的警报系统，并且配置为处理检测到的重量数据并每当检测到的数据中的至少一个低于确定阈值时提供警报信号。

每一个力传感器15a、15b、15c、15d在正常和稳定的操作中测量大于零的重量（如果使用者被完全支撑在器械框架上，则在静态条件下，每一个测量的重量的总和等于使用者的重量加上器械的重量，即使阻力负载是活动的）。当力传感器15a、15b、15c、15d中的至少一个检测到接近零的重量时，这意味着框架f正在失去与地面的接触，因此不稳定或倾倒风险开始发生（例如使用者正在失去其平衡）并且器械的中央计算机可以警告使用者，关闭或调控阻力负载以维持或恢复系统稳定性。

该特征避免了需要大的支撑基座和重型框架或将设备固定至地面或墙壁。

现在将描述可以彼此组合的本发明的其他实施例。

实施例1. 适用于发展使用者U运动能力和功能能力和肌肉强度以及用于医疗或康复目的的锻炼器械，其中存在器械框架f、器械框架p、适用于身体部分的形状的握把元件6、一根或多根缆索a、b，一根或多根缆索a、b与握把元件6连接并承载由负载源1、2产生的阻力负载F、F1、F2，负载源1、2如重物堆叠、阻力元件、气动致动器或电动致动器。根据该实施例，锻炼器械包括器械框架f、p，轨道3联接在器械框架f、p上，用于支撑滑架4，滑架4沿着轨道滑动并且容纳将缆索a、b引导至握把元件6的传动装置5，每一根缆索的一端附接至用于使用者身体部位U的握把元件6，另一端与各自的负载源1、2连接，握把元件6可由感知到阻力R的使用者U自由移动，阻力R的方向大体上独立于使用者位置和运动并且取决于由负载源1、2施加并由使用者U选择的力F、F1、F2。

实施例2. 根据实施例1所述的锻炼器械，其中负载源1、2施加力F1、F2，从而对使用者的运动产生阻力R并使滑架4定位，使得缆索a、b的角度9大体上仅取决于所述力F1、F2并且滑架4跟随使用者的运动12以保持所述角度9恒定，使用者U能够自由地移动，感知根据角度9指向的阻力R。

实施例3. 适用于发展使用者U运动能力和功能能力和肌肉强度以及用于医疗或康复目的的锻炼器械，该锻炼器械包括器械框架f、适用于身体部位的形状的握把元件6、一根或多根缆索a、b，一根或多根缆索a、b与握把元件6连接并承载由负载源1、2产生的阻力负载F、F1、F2，负载源1、2如重物堆叠、阻力元件、气动致动器或电动致动器，其特征在于，锻炼器械包括两个阻力负载源1、2，两个阻力负载源1、2作用在与握把元件6连接的两根缆索a、b上，所述阻力负载源施加一定量的力F1、F2，从而对使用者的运动产生阻力并且将在握把元件6处感知的阻力R的角度保持在期望值，力F1、F2取决于每一根缆索a、b的角度9a、9b。

实施例4. 适用于发展使用者U运动能力和功能能力和肌肉强度以及用于医疗或康复目的的锻炼器械，该锻炼器械包括器械框架f、适用于身体部分的至少一个握把元件6，每一个握把元件连接至一根或多根缆索a、b，一根或多根缆索a、b承载通过负载源产生的阻力负载1、2，负载源通过电动机实施，电动机直接或通过适用于增加扭矩的传动系统联接至线轴，缆索在线轴中卷绕和解卷绕，将阻力负载传递到握把元件，包括用于控制电动机的传统装置，其特征在于，所述电动机是非传统类型的，如扁平型电动机、轮毂电动机或外转子电动机，并用于产生阻力负载和读取使用者姿势，以特定运动的形式施加至握把元件6，由器械识别，用于控制器械行为，包括改变阻力值。

实施例5. 根据实施例4所述的锻炼器械，其中用作负载源的电动机是传统的电动机，其与行星齿轮联接以增加扭矩，并且线轴直接联接至齿轮轴，从而实现适用于安装在狭小空间内的长且纤细的同轴设计。

实施例6. 适用于发展使用者U运动能力和功能能力和肌肉强度以及用于医疗或康复目的的锻炼器械，该锻炼器械包括器械框架f、适用于身体部分的至少一个握把元件6，每一个握把元件连接至承载阻力负载的一根或多根缆索a、b，阻力负载通过适用于电子控制的负载源产生，其特征在于，至少一个握把元件6通过传统的控制装置作为输入设备和使用者界面，该控制装置适用于根据使用者动作和通过视觉、听觉或触觉反馈装置激活、停用和改变阻力负载F，这些装置中的一些或全部位于握把元件本身上。

实施例7. 根据实施例6所述的锻炼器械，其中至少一个握把元件6还包括适用于测量使用者诸如心率、血氧浓度和握把元件动作数据的生物特征数据的传感器。

实施例8. 适用于发展使用者U运动能力和功能能力和肌肉强度以及用于医疗或康复目的的锻炼器械，该锻炼器械包括器械框架f、适用于身体部分的至少一个握把元件6，每一个握把元件连接至一根或多根缆索a、b，一根或多根缆索a、b承载通过适用于在缆索上施加力的负载源产生的阻力负载，负载源如重物堆叠、阻力元件、气动致动器或电动致动器，其特征在于，安全系统通过位于器械框架f下方并且将整个器械完全支撑在地面g上的多个力传感器15识别器械的不稳定性，每一个力传感器在正常和稳定的操作中测量大于零的力，并且至少一个力传感器15在器械开始发生不稳定或翻倒的情况下测量接近零的力，该测量用于警告使用者U或调控阻力负载源。

实施例9. 根据实施例1至3、5、7、8的锻炼器械，其特征在于，该锻炼器械包括：

器械框架f，至少一个轨道3联接在器械框架f上并支撑滑架4，滑架4沿着轨道滑动，该轨道容纳适用于将缆索a、b引导至握把元件6的传动装置5，

握把元件6a、6b，握把元件6a、6b中的至少一个用作器械的输入设备和使用者界面，每一个握把元件与相应的缆索a、b连接，

负载源1、2，负载源1、2作为适用于产生阻力负载F并适用于读取姿势的电动机，使用者做出该姿势来控制器械行为以及阻力负载大小和方向，

安全系统15，安全系统15适用于检测器械不稳定性，警告使用者或调控阻力负载源1、2。

清楚的是，在不脱离本发明的领域和范围的情况下，可以如上所述对锻炼器械10进行部件的修改和/或添加。

同样清楚的是，尽管已经参照具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员当然应该能够实现许多其他等效形式，这些等效形式包含锻炼器械10、具有如下权利要求所述的特征并因此全部都属于由此限定的保护领域。

Claims

1.用于体育锻炼的器械，该器械包括：

滑动轨道(3)，

滑架(4)，该滑架(4)以滑动方式安装在滑动轨道(3)上，

第一滑轮(21)和第二滑轮(22)，该第一滑轮(21)和该第二滑轮(22)安装在滑架(4)上并能够绕各自的旋转轴以空转方式旋转，

握把元件(6)，

缆索牵引装置(16)，该缆索牵引装置(16)包括第一缆索分支(a)和第二缆索分支(b)，该第一缆索分支(a)和该第二缆索分支(b)设有各自且单独的连接端(17)，该连接端(17)附接至握把元件(6)，

第一缆索分支(a)和第二缆索分支(b)至少部分地分别绕第一滑轮(21)和第二滑轮(22)卷绕，以限定第一返回分段(23)和第二返回分段(24)，该第一返回分段(23)包括在所述握把元件(6)与分别所述第一滑轮(21)和第二滑轮(22)之间，该第二返回分段(24)的一个在滑架(4)的第一侧(25)延伸，另一个在滑架(4)的与第一侧(25)相对的第二侧(26)延伸，并且第二返回分段(24)大体上平行于滑动轨道(3)，

其特征在于，第一负载源(1)和第二负载源(2)分别与第一缆索分支(a)的第二返回段(24)和第二缆索分支(b)的第二返回段(24)相关联，所述负载源(1、2)被配置为在由使用者(U)在握把元件(6)上施加牵引力的期间产生具有恒定强度和方向的阻力(R)，该阻力(R)在握把元件(6)上被感知，其中所述第一负载源(1)和所述第二负载源(2)分别包括第一电动机(36)和第二电动机(37)，该第一电动机(36)和该第二电动机(37)适合于在第一缆索分支(a)和第二缆索分支(b)中产生抵抗由使用者(U)施加的力的力，其中第一电动机(36)和第二电动机(37)设有各自的控制设备(38)，控制设备(38)设置成控制第一电动机(36)和第二电动机(37)能够抵抗第一缆索分支(a)和第二缆索分支(b)的运动的力。

2.根据权利要求1所述的器械，其特征在于，所述控制设备(38)连接至控制和命令单元(39)，所述控制和命令单元(39)配置为协调所述第一电动机(36)和所述第二电动机(37)的驱动并确定在所述第一缆索分支(a)和所述第二缆索分支(b)中所赋予的第一力(F1)和第二力(F2)的存在。

3.根据权利要求2所述的器械，其特征在于，该器械包括界面设备(40)，该界面设备(40)连接至所述控制和命令单元(39)，使用者(U)与该界面设备(40)交互以命令锻炼的特定执行模式，借助于所述界面设备(40)提供的所述命令被配置为确定第一电动机(36)和第二电动机(37)的驱动模式。

4.根据权利要求3所述的器械，其特征在于，所述界面设备(40)与所述握把元件(6)相关联。

5.根据权利要求2、3或4所述的器械，其特征在于，所述控制和命令单元(39)被配置为从检测器接收与作用在所述第一缆索分支(a)和所述第二缆索分支(b)上各自的应力相对应的数据，以处理所述数据、鉴别使用者(U)做出的姿势并将所述姿势与记忆在所述控制和命令单元(39)中的预定运动图案进行比较，器械的特定功能命令与每个预定运动图案相关联。

6.根据权利要求1-4任一项所述的器械，其特征在于，该器械包括检测设备(41)，该检测设备(41)配置为检测滑架(4)沿着滑动轨道(3)的位置或第一返回分段(23)相对于第二返回分段(24)的角度中的至少一个。

7.根据权利要求1-4任一项所述的器械，其特征在于，第一缆索分支(a)和第二缆索分支(b)在单个主体中彼此连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的器械，其特征在于，所述滑动轨道(3)相对于器械框架(f)安装，能够绕旋转轴(X)旋转，该旋转轴(X)平行于滑动轨道(3)的纵向延伸。

9.根据权利要求1-4任一项所述的器械，其特征在于，所述滑动轨道(3)能够选择性地绕第二旋转轴(Y)旋转，该第二旋转轴(Y)垂直于所述滑动轨道(3)的纵向延伸。

10.根据权利要求1-4任一项所述的器械，其特征在于，该器械包括器械框架(f)，该器械框架(f)设有配置成支撑所述使用者(U)的平台(p)，其中传感器(15a、15b、15c、15d)与所述平台(p)相关联并且被配置为检测所述平台(p)上的所述使用者(U)的重量，并且其中该器械包括警报系统，该警报系统连接至所述传感器(15a、15b、15c、15d)，并且该警报系统被配置为处理检测到的重量数据并每当检测到的所述数据中的至少一个低于确定阈值时提供警报信号。