CN109073030A - 训练器材和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于针对性的肌肉活动的训练器材(300)。训练器材(300)包括肌肉力驱动的操纵件(301)和阻尼装置(10)，阻尼装置包括两个可彼此相对运动的部件(2,3)。其中一个部件(2,3)有效连接至操纵件(301)，使得操纵件(301)的运动可被阻尼。场敏流变介质(5)和磁场发生装置(7)配属于阻尼装置(10)以产生和控制场强。阻尼特性可以通过磁场发生装置(7)被影响。控制装置(302)适合且设计用于依据训练参数有针对性地控制磁场发生装置(11)，使得操纵件(301)的运动可以在考虑该训练参数情况下被阻尼。

Description

训练器材和方法

本发明涉及用于针对性的肌肉活动的训练器材，其具有至少一个至少部分肌肉力驱动的操纵件和至少一个阻尼装置。

训练器材的一个重要特征是其针对既定训练任务和受训者个性需求的适应能力。因此，训练器材一般具有各种不同的可调节性。例如可以调节出受训者必须施加何种力或他必须拉伸或伸展多长。

但是，训练器材的调节通常很不舒适且费时。一般以为了能最佳地完成目的明确的训练所需要的调设的技术认知为前提。甚至可能出现因为错误的调设而出现超负荷和疼痛。

因此，在现有技术中知道了如下训练器材，其中，训练运动受到阻尼器影响。这一般允许简单调节出规定的训练任务。

但是，对于最佳训练和极其舒适的训练器材使用有利的是，相应阻尼器的调节还是能有针对性且尤其也至少部分自动化地进行。

因此，本发明的任务是提供一种训练器材和一种训练器材操作方法，其允许改善的训练并可完成很轻松且优选也至少部分自动有针对性的调节。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的训练器材以及通过一种具有权利要求25的特征的方法完成。本发明的优选改进方案是从属权利要求的主题。本发明的其它的优点和特征来自概述和实施例说明。

本发明的训练器材用于针对性的肌肉活动并包括至少一个至少部分肌肉力驱动的操纵件。训练器材包括至少一个阻尼装置,该至少一个阻尼装置具有至少两个可彼此相对运动的部件。其中一个所述部件与该操纵件有效连接，使得该操纵件的运动可被阻尼。该阻尼装置配属有场敏流变介质和至少一个用于产生并控制场强的磁场发生装置。至少一种阻尼特性可通过磁场发生装置被影响。

在一个优选改进方案中，该训练器材包括至少一个控制装置。该控制装置尤其适合和设计用于依据至少一个训练参数有针对性地控制该磁场发生装置。由此可以优选在考虑该训练参数情况下阻尼该操纵件的运动。

本发明的训练器材提供许多优点。可通过训练器材的相应阻尼装置明显改善所述训练，因为可以非常有针对性地调节阻尼作用。另外，极其舒适且容易完成训练所期望的调节。

所述控制装置也是尤其有利的。可通过该控制装置来调节该磁场发生装置，从而训练能够以很有针对性的训练参数进行。另外，可通过该控制装置进行训练器材的自动化调设。为此，训练师或治疗师可预先确定所需训练参数并将其存储在训练器材内。或者，使用者在线获得或从网络获得训练参数。受训者于是可以开始训练而无需自己完成调节或等候训练师。

尤其是该训练参数被存储在该控制装置内。该训练参数也可以被存储在与该控制装置有效连接的存储介质上。例如该训练参数可以被存储在由受训者携带的便携式存储介质上。因此，可以在受训者使用训练器材时通过插入存储介质或也通过近场识别来进行期望的训练参数的自动调节。

尤其可以依据该训练参数来调节为使两个部件之一运动而要施加的阻尼力。通过该阻尼力尤其可调节该操纵件的操纵力。

可优选依据该训练参数来调节两个部件中的至少一个所能运动经过的距离和/或转动角度。由此，尤其也可调节操纵件运动的距离和/或转动角度。也可行的是通过调节该阻尼力来限制和/或锁定该操纵件的可运动性。因此例如可防止超出预定距离或转动角度的操纵杆运动。该操纵件的锁定尤其通过调节出相应大的阻尼力进行，从而例如该操纵件无法再通过肌肉力而运动。

该阻尼特性优选在操纵件的至少一次单独操纵期间可被改变。尤其是，操纵件的一次单独操纵能以不同的阻尼特性且例如以不同的阻尼力执行。尤其是该阻尼特性在一次单独的运动周期内可改变。该运动周期例如可以是以右腿和/或左腿转动单独一圈。

例如所述操纵是臂杆拉动或腿杆转动。于是，在拉动或转动开始时可以调节出不同于在拉动或转动的进一步过程中或快结束时的阻尼特性且优选是不同的阻尼力。

在一次操纵期间的阻尼特性的调节可以通过至少一个函数来表示。该函数优选被存储在控制装置中。这相对于在整个操纵期间保持于某个值的阻尼作用带来显著优点。在许多锻炼中极其有利的是，在各自运动或操纵刚开始或要结束时，有针对性地减小或增大阻尼力。因为有带有流变介质或磁场发生装置的阻尼装置，故阻尼力可以在一次单独操纵期间通过调整场强而近似任意改变。这相对于须通过机械阀来调节的训练器材带来显著优点。

这允许该训练过程可以在训练时间范围内尤其个性化且有针对性地进行。这相对于进行更长时间且例如要针对分别例如长达几分钟或几小时的热身阶段、主训练阶段、结束阶段进行的调整带来显著优点。因为待训练的身体部此时大多同步承受负荷或受力。但对于就关节爱护或尽可能最佳的肌肉构造而言的最佳训练有利的是，训练过程并非设计成在长时间范围内例如长达几分钟或几小时范围内粗略可变，而是每个运动周期分别不同的，甚至还针对待训练的身体部分是不同的。

而在此提出的发明例如实时地和/或仅在唯一的运动期间内提供很快速的调节调整。在设计成呈自行车形式的家用训练机的实施方式中，因此例如可以在踏板转动360°时可以依据阻尼器调节可控地改变该制动力或转矩。在尤其优选的实施方式中，此时甚至左腿可以与右腿不同地被训练或承受制动力矩，反之亦然。

该训练参数尤其优选取自一组参数，其包含预定用于操纵件的操纵的力或力矩、速度或角速度、加速度、路程、运动方向或转动方向、运动轨迹和预定用于操纵件的操纵的角度。在控制该阻尼装置时考虑这种训练参数允许目的很明确地适应于个性化的受训者训练前提条件。该角度例如可以规定操纵件以规定的力和/或速度转动的范围。

也可行的是，该训练参数表示所述组的至少一个作为该组的至少另一个参数的函数的参数。例如速度和/或力可以作为距离和/或角度的函数被存在控制装置内。可以规定，可以输入用于训练参数的表征值，借此可以推导出训练参数和/或直接得到。例如训练师可以从用于训练状态的标度尺中选择并输入一个值。于是，高值例如适用于训练有素的强壮人员，而低值适用于新手。该控制装置于是可以将表征值转换为适用于阻尼装置控制的训练参数。

该控制装置优选适合且设计用于依据作为至少另一个训练参数的函数的至少一个训练参数来控制该磁场发生装置制。

例如，训练师可以将操纵件的某些角位配属给用于操纵件操纵的某些力。控制装置于是考虑尤其作为角度函数的所述力。这有如下优点，在操纵件的某些位置中受训者要求较大的或较小的力。这在恢复训练时是尤其有利的，因为在某些伸展位置必须避免大的力。因此，可以在膝盖损伤恢复时随着膝盖伸展角度增大而规定较小的阻尼和进而较小的操纵力。

在一个有利的实施方式中，该控制装置适合且设计用于借助至少一个传感器装置来获得用于操纵件运动的至少一个特性参数。尤其是该控制装置适合且设计用于在考虑特性参数的情况下有目的地控制磁场发生装置。尤其是该阻尼力在考虑特性参数情况下可被调节以使两个部件中的至少一个运动。所获得的特性参数尤其涉及也被考虑作为训练参数的参数中的一个或多个。特性参数尤其是表示为了操纵该操纵件所预定的力或力矩、气压、液体压力、速度、加速度、路程、运动方向或转动方向、运动轨迹和/或角度。

这样的实施方式有以下特殊优点，阻尼力调节不仅依据事先确定的训练参数进行，也可通过训练的传感器监测来调整且尤其优选也可被控制。因此例如可识别做错的训练和例如过于快速的运动，即便是训练师不在场。例如可以在识别出过于快速完成的运动时再调节该阻尼力，即受训者因增大的阻尼力而相应缓慢地进行训练。

也优选可能的是，所获得的特性参数被存在控制装置中。由此，训练师可以事后分析训练过程并且或许调整所述训练。

该控制装置优选适合且设计用于依据该特性参数调适该训练参数。这允许实现训练参数的智能调整或自适应调整。此时特别有利的是，通过控制装置进行训练参数的调适。这让训练师不用操心费时辛苦的训练参数重新制定。在这样的实施方式中也尤其有利的是，训练师首先能作为训练参数设定经验值或近似值。如果该训练参数应需要优化，则控制装置尤其根据用传感器测定的特性参数来发现这一点，并且例如完成训练参数的单独调适。例如用传感器获得的特性参数表明在操纵件操纵时的速度。如果该速度超出一个阈值，则可以假定训练相当简单。该控制装置优选适合且设计用于在高出阈值时调整该训练参数。例如控制装置依据阻尼力将操纵所需的力调节至较高值。由此，训练水平自动保持在有利的水平。

该控制装置尤其优选适合且设计用于完成训练参数的持续调适。由此，即便在晚些的训练单元时也可考虑经过调整的而并非初始的训练参数。但也可行的是，通过该控制装置仅进行训练参数的时间调适。例如该训练参数仅针对一次治疗或操纵被调适。

在所有实施方式中尤其优选的是该阻尼装置适合且设计用于实时调节该阻尼特性。该阻尼装置尤其适合且设计用于在考虑特性参数情况下实时调节该阻尼特性。由此，即便在快速的或很动态的训练过程中也可以实现最佳适应于受训者的个性需求。

例如实时地掌握受训者实际状态并且训练范围以这种方式也实时调整，做法是在训练运动期间改变所述参数。这优选针对每个身体部分调整地进行，即，右臂例如不同于左臂地被训练。这尤其如此做到，该传感器装置尤其是以不同的传感器来测知状态，将数据转送至控制电子装置，算法评估数据并将其输出给快速致动器并将其转换为力或力矩。快速例如是每秒上百次或者在不到100毫秒内。

根据本方明的训练器材的一个显著优点在于，该阻尼装置配备有作为工作流体的磁流变流体。可以在控制装置的控制下实时地即在几毫秒(小于10毫秒或20毫秒)内调节电线圈的磁场。因此，也可以实时地调节该阻尼力。

该阻尼装置尤其适合且设计用于在不到100毫秒内改变阻尼特性至少30％。尤其是该阻尼特性在不到10毫秒内可改变至少10％、优选至少30％且尤其优选至少50％。阻尼特性也可以在不到100毫秒内被改变至少100％或500％或者十倍或千倍。这样的实时控制对于训练过程是极其有利的。

该阻尼特性尤其优选在该操纵件的一次单独操纵期间在考虑该特性参数情况可被自适应改变。因此，错误完成的且例如过于快速的操纵件操纵可通过阻尼特性的调整被很快速地抑制。这尤其在恢复训练时是有利的，因为唯一的过于用力或过大拉伸的运动已经可能导致受训者极其疼痛。因此，例如可以一开始就用传感器发现过于用力完成的运动并由此加以抑制，从而阻尼力被显著减小或完全取消。

可行且优选的是，该阻尼装置适合且设计用于借助该磁场发生装置和场敏流变介质锁定该操纵件的肌肉力驱动运动。由此可以目的明确地防止某些受训者运动。例如可以由此调适运动余地和/或停止继续进行的运动。该阻尼装置最好设计成使最大阻尼力等于预期肌肉力的多倍。

尤其优选可依据所述训练参数和/或特性参数来锁定所述运动。由此可有针对性且有利地阻止不利的训练运动。因为这样的锁定可很快速且优选实时地进行，故不利的运动一开始就已被阻止。例如训练师可确定操纵件可运动性被有目的地锁定的角度或角度范围。通过依据所获得的特性参数的锁定，可以在该特性参数指明这种运动时很快速且优选实时地阻止不利的运动。

在所有实施方式中优选的是该操纵件取自一组操纵件，其包括：踏板驱动件、腿杆、膝杆、臂杆、背杆、腹杆、躯体杆、钢丝绳滑车、桨杆。操纵件也可以设计成手指杆和/或手杆和/或腕杆。踏板驱动件能设计成踏板或者包含至少一个这样的踏板。优选针对每个手指和/或每只脚分别设置一个操纵件。

杆尤其也是指回转杆或者可摆动的和/或可转动的杆件或压杆或拉杆。通过该操纵件尤其进行拉伸和/或压迫。

该训练器材也可以设计成手部训练器械或者包含至少一个这样的手部训练器械。在此尤其设有两个操纵件，它们在其端部通过转动支承机构相互联接。优选地，一个操纵件与阻尼装置且例如转动阻尼器的一个部件相连，另一个操纵件与其另一个部件相连，使得两个操纵件的转动可被阻尼。

训练器材也可设计成手指训练器械或包含至少一个这样的手指训练器械。在此，针对每个手指设置一个各有至少一个阻尼器的操纵件。该训练参数于是尤其规定待运动手指的数量和/或手指类型。该手指的阻尼器能以规定的阻尼力或由功能限定的阻尼曲线被操纵。另一手指的阻尼器于是尤其被锁定。所有手指也可被放开。可针对每个手指规定个别的阻尼力或阻尼曲线。

在一个有利实施方式中，该训练器材包括至少一个具有至少一个转动阻尼器的阻尼装置。尤其是，一个部件包括内部件，另一个部件包括外部件。尤其是该外部件优选至少局部沿径向包围该内部件。尤其是在所述部件之间设置径向朝内由该内部件限定且径向朝外由该外部件限定的、至少部分填充有流变介质的环绕的环形阻尼缝隙。该阻尼缝隙尤其通过该磁场发生装置经受磁场以阻尼在两个可相对转动的部件之间的绕轴线的转动运动。

尤其优选在至少其中一个所述部件上设有多个至少部分径向延伸的臂。尤其是，至少一部分的臂配备有具有至少一个绕组的电线圈。尤其是所述绕组分别在轴线旁边且与轴线间隔地延伸。这样的转动阻尼器很好地适合用在训练器材中，因为它只需要少量结构空间且可以很快速调节。

该训练器材尤其包括至少一个传动装置。该传动装置优选适合且设计用于将该操纵件的线性运动至少部分地转换为两个部件之一的转动运动，使得线性运动可以通过转动阻尼器被阻尼。

也可能的是该操纵件本身是可转动的。于是，该操纵件的转动运动优选可以直接通过该转动阻尼器被阻尼。

该训练器材优选具有包括至少一个排挤机构的转动阻尼器，其中该排挤机构具有阻尼轴和插入其中的排挤件，其中该阻尼轴的转动运动可被阻尼。在此，该排挤机构优选包括至少一种磁流变流体作为工作流体且为此可被操作。优选配设控制装置，可借此控制包括至少一个电线圈的磁场源或磁场发生装置的磁场。可以通过该磁场来影响该磁流变流体以调节该阻尼轴的转动运动的阻尼作用。

该训练器材优选包括具有至少一个阻尼器单元的阻尼装置，其中在至少两个部件之间的转动运动的阻尼作用可被调节。在此设有至少一个通道，其中该通道中装有磁流变介质。设有至少一个磁场发生装置用于在该通道内产生至少一个磁场，以便利用该磁场影响该通道内的磁流变介质。在通道内优选设有至少一个转动体。在一个改进方案中，在所述转动体和部件之间的自由间距至少是该磁流变介质中的可磁性极化颗粒的典型平均直径的10倍。

优选在所述转动体还和至少一个部件之间设有至少一个锐角的包含磁流变介质的区域，该区域可承受该磁场发生装置的磁场，以便可选择地将所述颗粒串成链和/或与转动体楔合或松散所述颗粒。

在此，在该转动体和一个部件之间的该锐角区域可以在该部件相对于转动体相对运动的方向上缩窄。

在一个有利的改进方案中，该阻尼装置包括至少一个具有至少一个第一阻尼腔和至少一个第二阻尼腔的线性阻尼器。第一和第二阻尼腔尤其通过至少一个可控的阻尼阀相连。该阻尼阀优选配属有该磁场发生装置。该磁场发生装置尤其用于在阻尼阀的至少一个阻尼通道内产生和控制场强。在该阻尼通道内优选设有所述场敏流变介质。

这样的线性阻尼器可以很好地被用来阻尼该操纵件的平移运动或线性运动。也可行的是该线性阻尼器通过至少一个传动装置有效连接至该操纵件。在此，该传动装置尤其适合且设计用于将该操纵件的转动运动至少部分地转换为两个部件之一的平移运动。

线性阻尼器尤其包括填充有流变介质的腔和相对于该腔活动的活塞。该活塞尤其是与该操纵件有效连接。

在其它的优选实施方式中，该训练器材或健身器材配备有至少一个转动阻尼器。尤其是，在本发明范围内，训练器材也是指健身器材，反之亦然。训练器材适合且设计用于可控的肌肉动作。它包括至少一个至少部分肌肉力驱动的操纵件。在此，该操纵件的至少一个运动可通过该转动阻尼器被阻尼。

在一个可能变型中，顾客例如进入健身房并来到身体扫描机和/或分析仪。在此，“杆关系”被确定和分析(例如大臂、小臂、腿、体型...)。顾客获得设备(例如NFC腕表、芯片、智能设备如智能手机或智能手表等)，其在器材使用中将数据传输给健身器材。因此，器材总是就训练(例如力对距离，力矩对角度等)而言被最佳调节或者提示使用者他该如何调节(例如机械调节座椅等)或器材本身如何调整(例如借助电动机等)。

在另一个可能变型中，顾客此时具有数据(例如借助智能手表、智能手机、芯片等)。因此他能在任何健身房(世界范围)开始做同样的事情，他可利用所述数据或具有对此适用的健身器材(用户绑定)。

在两个变型或另一个变型中，数据自健身器材又被传输至“存储器”且被分析(例如云、内部存储器等)。顾客于是例如可以在家处理所述数据。

基于该数据，使用档案优选被改善(例如可以设定为能学习的设计形式)。该数据也可以与同类相比较和被优化(例如通过社区、云等)。最好建立如下逻辑数据，其表示训练过程和效果。该数据也可以被传输给故障诊断所、医生、管理员或医疗保险金管理机构以便其查看如何做和做什么。

优选设有至少一个控制装置并且其适合且设计用于在考虑至少一个预定参数情况下有目的地调节该阻尼器。所述调节优选实时进行。例如作为参数可以设定肌肉锻炼所期望的力。于是，该阻尼器被调节成使用者必须施力以使操纵件运动。

优选该控制装置适合且设计用于记录下该操纵件的运动的至少一个特性参数。该控制装置尤其适合且设计用于根据该特性参数并在考虑所述参数情况下有目的地调节该转动阻尼器的阻尼作用。

操纵件运动的特性参数尤其通过至少一个传感器测定。尤其是进行连续测定，例如通过其中一个在此所述的传感器且优选通过转动传感器。该参数于是优选涉及该特性参数的阈值和/或比较函数。它也可以特性曲线组形式实现预定参数和所获得的特性参数的配属。

例如管理员可以作为参数规定用于锻炼所期望的力/力矩的值。于是，作为操纵件运动的特性参数，使用者所施加的力/转矩被测知且与预定值相比较。如果使用者超出该值，则阻尼器被调节成更柔性或更易运动。因此，有效避免肌肉在训练时承受过大载荷。这尤其在恢复措施时是有利的，此时绝对要避免承受过大载荷。或者，也可以通过阻尼器将触觉反馈输出给使用者。当记录下过大载荷时，阻尼器也可以设计成无力或很易行的。

特性参数优选表示操纵件的角位和/或运动方向和/或运动力矩和/或加速度。特性参数是尤其有利的，因为它们表征使用者在训练器材上的肌肉动作。

阻尼器的调节尤其优选地以特性参数的函数形式进行。尤其是阻尼器的调节动态地和/或自适应地进行。这有以下优点，可以实现比拉吊重物或常见的线性阻尼器调节时更个性化的训练。因此，例如可以用小的力开始训练运动且随着行程和/或转动角度增大而变得困难。待施加力也可以依据作为特性参数被记录下的加速度被实时调节。也可以在左半侧身体和右半侧身体之间区分且相应调整。

对于许多人来说，半侧身体通常原本就构造成是不同强弱的(如左撇子或右撇子)，对此该训练器材尤其优选可以被调适或调节。这尤其也根据疾病、事故来设计，此时身体部分大多比其它身体部分受损更大(恢复)。

训练程序也可以在训练时间内多次且个别改变。

例如该特性参数表示伸直膝盖时的转动角度。于是，可依据该转动角度来调节阻尼器和进而待施加的肌肉力。例如随着膝盖越来越伸直，力被减小。这阻止有害的训练负荷。在关键的转动角度情况下，阻尼器也可以调节成是无力的，从而防止有害的过度伸展。

关键的角度或位置也可以根据损伤来设定或者具有生理起因。在此，阻尼器可以正好根据状况来预调(个性化训练)。

因为锻炼通常过于急促快速地进行，这使关节和肌肉承受较大载荷或甚至损伤，故在这样的情况下该阻尼器可以被调节或自动调整成无法实现或不允许快速的完成/运动。于是，阻尼器也可以很柔性调节或者输出触觉反馈。

也可行的是特性参数表示运动方向。由此，例如可以针对膝盖伸直调节出不同于针对向后运动或屈膝的力。在许多肌肉训练情况下，通常是很重要的，回向运动比去向运动更容易或也更费力地进行。

它在训练期间也可以将触觉反馈输出给使用者。这尤其通过有目的地改变阻尼特性且优选如前所述地进行。反馈尤其依据该运动的特性参数被输出。例如当特性参数可以识别出使用者过于快速或猛力地完成训练时，可以通过阻尼器调节触觉震颤或晃动。当使用者超过转动角度或运动行程或者在运动行程内未正确进行训练时，反馈也可以被输出。因此，使用者容易简单地学会训练的正确完成。也可行的是该反馈在考虑其它作为特性参数的传感器值情况下被输出。

例如该控制装置可以记录下脉冲值、心跳频率和其它生命参数且考虑用于调节阻尼器。如果使用者过度疲劳(力竭状态)或他处于有意义的训练范围之外，则他通过触觉反馈被指明和/或阻尼器自动地自适应调整，从而使用者又在有意义的优选无害于健康的训练范围内用力。

在考虑其它的传感器参数和例如生命参数作为特性参数的情况下，也可以进行阻尼器性能的调适。因此当脉搏表明热身的人力器械时可以增大待施加力。也可行的是，在记录下规定值之前，生命参数或阻尼器的其它特性参数被硬调到规定的转动角度，使得使用者无法使操纵件到达该转动角度。因此避免了训练开始时的肌肉过度伸展。

本发明转动阻尼器可以在优选改进方案中在健身器材中被用作阻尼器且尤其用作相对于现有系统的混合阻尼器。

在此情况下，例如在毫秒范围内无级切换的转动阻尼器与现有的相对惯性的制动器(例如摩擦制动器、涡流制动器或其它合适的制动器)并行地在训练器材内且例如在健身自行车(例如人机训练机等)中被切换。由此，可以补偿负荷峰值(其例如源于运动状况)、不均匀一致、振动、劳损、支承间隙和其它间隙等。这有利地以被控系统形式完成。

以下，“单独操纵”例如是指在训练自行车情况下的踏板转动、在舟艇训练机情况下的部分或完整的划桨运动(例如预备姿势、拉动、身体后仰等)、门的启闭以及其它。也可以是指训练器材的操纵件运动。

本发明的转动阻尼器也可以被用作唯一的能量变换件(如制动器等)，由此，迄今无法实现的或很个别的力/力矩曲线是可行的。例如操纵力/操纵力矩不仅可以在单独操纵之间变化(不仅例如每个完整一圈、每个完整行程)，也在一次单独操纵期间变化。尤其是，力/力矩对距离/角度是可被改变的，从而在转动一圈期间存在多次变化的力矩，因此在转动一圈期间存在目的明确的力矩曲线/特性曲线。

在划桨训练机情况下，因此例如可以在一个完整的划桨运动期间产生准确的力矩曲线(例如人手上的力曲线)，合适地是水中舟艇内的划桨运动的力矩曲线。本发明的转动阻尼器此时优选模拟划桨运动或操纵运动、入水深度、完成速度、桨的迎角和运动项目的许多其它力曲线。

因此在长距离滑雪、滑雪或冬季两项训练器材的情况下，例如在臂或身体的一次完整运动期间可产生一条准确的力曲线(例如在人的手或臂和肩上的力曲线)，适当地是雪上运动的力曲线。具有其可控阻尼装置的本发明训练器材此时优选模拟操纵运动学、入雪深度(尤其可调节，以便能模拟各不同的雪类型和硬度)、雪中迎角调整、完成速度/操纵速度、冲击相对于身体的迎角、在上行或下行时出现的角度和姿态和运动项目的许多其它力曲线。此时可以采用线性阻尼器或/和转动阻尼器，它们也还能与可调节的弹簧(弹簧刚性、弹簧行程)组合。优选该阻尼装置配属有至少一个弹簧机构。

根据训练器材设计的不同，不仅可调节阻尼作用，也可调节弹簧力。但在训练器材的工作范围内因此尤其可更好地使训练器材本身匹配于使用者。与使用中体重或白天身体状况相关的调节大多是有意义的。在采用例如螺旋弹簧情况下，这可通过人工或自动调节(如以电动机)弹簧接触面进行。由此，尤其弹簧长度(线性长度)被改变。在扭簧情况下，弹簧杆端可具有与壳体接合的齿。通过基本位置的转动也可产生其它力矩。优选可采用任何合适的弹簧类型(弯曲弹簧、扭簧、螺旋弹簧、卷簧、蝶簧、扭杆弹簧、盘簧、气压弹簧)。

一种舒适类型的调节例如借助空气弹簧或气压弹簧进行。空气弹簧是这样的弹簧系统，其充分利用气体且尤其是空气的压缩能力。在此，空气(环境空气)被加入例如滚动膜囊中，其与其它部分如盖和滚动活塞气密连接。滚动膜囊尤其通过活塞被套住且尤其在压力下在其上滚动。空气弹簧可以通过手动泵(如自行车泵)和/或压缩机被供应压缩空气。根据期望的训练范围、体重或载重(训练器材构件的自重)，空气可被泵入或泵出以便增减弹簧力。通过充满体积，也可保持恒定的能级状态(纵向延伸尺寸)和/或改变它。因此在训练器材情况下空气弹簧也是尤其有利的，因为它尤其可整洁简单地调节或调整。

类似于动态阻尼调整的弹簧力动态调整尤其增大训练器材功能范围。所述弹簧机构或者弹簧力最好类似于前述的阻尼装置或者阻尼力地可调节。

尤其可以针对左半侧身体至少部分地调节出不同于针对右半侧身体的阻尼特性。优选可以针对左半侧身体调节出不同于针对右半侧身体的待施加的阻尼力。

尤其是，针对每半侧身体设置至少一个操纵件BE。例如针对每条腿和/或每只手臂和/或每只手和/或每半个躯体设有至少一个操纵件。各自操纵件此时可以包括一个单独的阻尼器。在此优选每个阻尼器是单独可调的。例如针对右臂或右腿的阻尼作用可以被调节成不同于针对左臂或左腿。

各个操纵件也可以被共同阻尼或者包括至少一个共同的阻尼器。例如所述操纵件设计成脚蹬，它们通过同一个轴有效联接。于是，每个脚蹬可以分别是一个操纵件，其中该共同轴的转动运动被阻尼。左腿蹬下左脚蹬且右腿随动时所能调节的阻尼器调节最好不同于右腿蹬下右脚蹬且左腿随动时所能调节的阻尼器。尤其根据操纵件角位的不同，对于各自半侧身体可调节出不同的阻尼作用。尤其是阻尼器调节可根据针对哪半侧身体或以哪个操纵件施加较大或较小的力至阻尼器来调节。

可以考虑两半侧身体或两个操纵件的配合，从而用于两半侧身体的调节之间的差异程度可以被动态调适。例如在用于左臂的阻尼器调节情况下用传感器测量和考虑右臂的力曲线或转动角度。如果识别出半侧身体或操纵件之间的差别，则可针对每半侧身体个别调适阻尼器调节。如果例如右臂患病且更快疲劳，则用于左臂的阻尼力可被调适，从而避免有害健康的失衡。但另一方面也可调节出对训练有利的失衡。

阻尼特性也可针对一侧身体的和/或不同侧身体的身体部分的组合被调节为不同。例如此时可以进行臂-腿交叉组合或在同半侧身体的臂-腿组合。例如针对左腿和右臂的阻尼器调节可以不同于针对右腿和左臂的阻尼器调节。

优选地，针对某半侧身体设定的阻尼特性至少部分在操纵件的一次单独操纵期间可被改变。优选地，对于待影响的或者所选的半侧身体，该阻尼力在一次单独运动周期内可被改变，尤其是可多次改变。

臂和腿和许多肌肉一般左右都有。对于大多数人，它们被塑造或训练成不同强弱。另外，人与人之间的或甚至左半侧身体与右半侧身体之间的灵活性是强弱不同的。这尤其也出现在事故或受伤之后。本身最现代化的训练器材或恢复器材一般未考虑这一点。因此，本发明在此带来特殊优点，因为半侧身体可有针对性地被不同启动，例如甚至在一次单独运动期间。

尤其是该阻尼特性至少部分在考虑近场识别系统的至少一个信号的情况下可被改变。该阻尼特性也可以在考虑至少一个优选是近场识别系统信号智能分析情况下被改变。尤其该阻尼力可根据所述信号和随后的近场识别系统智能分析来改变。

近场识别系统尤其包括至少一个近场传感器。例如可以规定光学传感器、环境照相机、超声波、图像识别、激光器。为此，现有的传感器(如微软kinetics)和/或结合至智能手机的传感器也能与训练器材组合。该近场识别系统尤其是适合且设计用于在考虑获得信号情况下尤其是至少部分调适该训练参数和/或在考虑获得信号情况下建立该训练参数。

近场识别系统例如识别身体姿态。该控制装置例如在例如强烈屈背时减小所述力，以便训练举重。屈背一般导致高的椎间盘载荷和进而可能的健康损伤。因此，优选一旦或类似于后背弯曲撤回地增大所述力，从而获得良好的训练效果。因此可以进行训练连续监测伴随调整以获得目的明确的改善。这尤其不仅适用于运动场馆或专业器械，也适用于家用。

本发明的方法用于操作训练器材以用于针对性的肌肉活动。一个至少部分肌肉力驱动的操纵件被操纵。训练器材包括至少一个具有至少两个可彼此相对运动的部件的阻尼装置。其中一个所述部件与该操纵件有效连接，使得该操纵件的运动可被阻尼。该阻尼装置配属有场敏流变介质和至少一个用于产生和控制场强的磁场发生装置。通过该磁场发生装置来影响至少一个阻尼特性。在此，利用至少一个控制装置依据至少一个训练参数来有针对性地控制该磁场发生装置，使得操纵件运动在考虑训练参数情况下被阻尼。

前述的本发明训练器材最好根据本发明的方法被操纵。

本发明的方法提供不复杂且同时很个性化的训练设定条件的调适。

尤其针对至少一次单独的操纵件操纵监测至少一个特性参数。该阻尼特性优选在考虑特性参数情况下被有针对性地调节，从而可调节出就期望的训练效果而言最佳的力曲线/力矩曲线。优选为此实时监测和/或调节。尤其在考虑训练参数情况下在一次单独过程中优选实时监测一次单独的操纵件运动且通过致动器来影响或阻尼并且有针对性地来控制，由此得到就期望的训练效果而言最佳的力曲线/力矩曲线。尤其为此至少规定前述传感器装置。

尤其是该阻尼特性的调节在考虑特性参数情况下在操纵件的一次单独操纵期间进行超过一次，最好进行多次。所述操纵此时例如是转动该操纵件。所述调节也可以在一次单独操纵期间连续地进行。

优选也在一次单独操纵期间多次和/或连续进行特性参数的获得。

尤其在对此监测特性参数的操纵件操纵与由此导致的阻尼特性调节之间经过了不到100毫秒。不到10毫秒也是可能的。所述调节尤其是实时且最好如之前针对训练器材所描述的方式进行。

尤其是，用于第一和第二部件的彼此相对运动的至少一个特征值被确定，尤其是反复且例如定期地被确定。尤其是只有当存在第一和第二部件的彼此相对运动时才利用该磁场发生装置产生一个磁场。尤其是，利用该特征值尤其实时地推导出待调节的场强。尤其是利用该磁场发生装置优选实时地产生待调节的场强，以便实时调节来自所确定的特征值的阻尼特性且尤其是阻尼力。尤其在相对运动和由此导致的阻尼特性调节之间经过了不到100毫秒，最好不到10毫秒。尤其在相对运动和由此推导出的阻尼特性调节之间经过了不到100毫秒，最好不到10毫秒。在此，在操纵件的一次操纵期间尤其超过一次地、优选多次地进行阻尼特性的调节。

该训练器材可以包括至少一个主动的或被动的冷却装置。

该训练器材的阻尼装置尤其可以就像针对DE102012016948A1和WO2017/013234A1以及WO2017/013236A1中的阻尼装置所描述的那样来设计。因此，这些文献的主题和尤其是在此所述的阻尼器的构建原理完全被纳入本发明的说明中。

本发明的其它优点和特征来自以下参照附图所描述的实施例的说明，附图示出：

图1是本发明的转动阻尼器的分解示意图；

图2是根据图1的转动阻尼器的横截面示意图；

图3是根据图1的转动阻尼器的局部立体图；

图4是根据图1的转动阻尼器的横截面示意图；

图5示出在根据图4的转动阻尼器中的示意所示的磁场线；

图6示出另一个转动阻尼器的横截面图；

图7是用于本发明健身器材的转动阻尼器的局部横剖立体示意图；

图8是根据图7的局部分解截面图；

图9是阻尼装置的控制装置的示意性草图；

图10是阻尼装置的控制装置的另一个实施方式的示意性草图；

图11示出训练器材或健身器材；

图12示出另一个训练器材或健身器材；

图13示出另外一个训练器材或健身器材；

图14示出又一个训练器材或健身器材；

图15还示出又一个训练器材或健身器材；

图16示出根据图15的训练器材的阻尼器的截面图；

图17示出根据图16的阻尼器的截面示意图；

图18示出例如图12的健身器材的线性阻尼器；

图19示出一条力曲线；

图19a示出另一条力曲线；

图20示出又一条力曲线；

图21示出极其示意性的包括近场识别系统的训练器材；

图22还示出一条力曲线；和

图23又示出另一条力曲线。

在图1至图18中描述了不同的训练器材300或健身器材。不限制列举地，该健身器材可以作为肌肉塑造器材来使用，例如推腿机、哑铃台、拉绳台、重物提拉机、推举架、踏步机和健力站。它也可以被用在杠铃上。将本发明用在耐力提升用健身器材中也是可能的，因此用在测力计和交叉训练机、传送带和划桨器材中。

本发明例如在设计成推腿机时带来优点，因为在那里在重量大时与太弱的肌肉和腿完全伸直相结合地会出现腿向后全弯，进而出现严重受伤。利用本发明可以避免于此。根据本发明的带有(自适应)阻尼装置的训练器材可以目的明确地阻止此情况，做法是进行姿态识别或者依据所述角度产生力。优选只在推举时施加(相应调整的)力。

同样的情况也适用于举重。在这里，身体姿态也可能是不利的，例如在举重(缩回)时强烈屈背，这对脊柱产生高负荷。带有可控(自适应)的阻尼装置的健身器材在这里可以被最佳调适。

在变型A中的可能适用如下：顾客进入场所且来到身体扫描仪。在此确定并存储“杆关系”(大臂、小臂、腿、体型...)。顾客获得一个设备(计算机、腕表、芯片、智能手机或智能手表等)，其在器材使用时将数据传输给器材。因此，器材总是被最佳调节或者提示顾客他应如何调节(例如机械调整座椅...)或者器材自己如何调整(电动机...)。

在变型B中可以这样做：顾客此时具有数据(智能手表、智能手机、芯片...)。他因此可以在每个健身房(世界范围)开始做同样的事情，他可以分析所述数据或具有对其合适的器材(使用者绑定...)。

在两个变型中，所述数据也可以自健身器材又传输给“存储器”且被分析。顾客可以在家处理所述数据。基于该数据，使用档案可以被改善(能学习)。

在训练中可能的是，所述力(力矩)和/或完成速度不仅在一次运动中也在多次运动中调整(如力渐增)。这优选取决于例如精疲力竭状态、使用者外形、脉搏和/或血压等。它也可以取决于机器和使用者的杆关系(四肢弯曲角度...)。运动次数和输入能量也可以被显示/输出。

在所有实施方式中，它可以仅在一个方向上或者在两个方向上被制动。也可以利用存储器产生恒定力(带蓄压器的泵)。这个或所有这些也可以交替进行。左侧和右侧可以被不同处理。当例如存在受伤时，某些部位(弯曲角度、身体姿态...)可以与其它部位不同地承受载荷，或许在该部位不应承受载荷。

在恢复时有特殊使用：

尤其在具有健康遗传病和/或健康问题的/在出现了健康遗传病和/或健康问题的使用者情况下，协调训练是极其重要的。因事故/疾病而出现的与标准相差越大，目的明确的训练越重要。目的明确在此是指，恰好适配于肌肉/身体影响。例如(老年)患者可以在中风之后大多就力、持续时间和运动性而言仅最低程度地进行训练。训练有素(职业)的运动员在例如断腿之后在此具有截然不同的训练谱。例如受伤的左膝必须/应该在训练时在同一训练器材(如测力计或者家用训练自行车)上承受与健康的右膝不同的载荷。这可以个别考虑具有MRF阻尼器的训练器材。

因此例如可以实现在普通站或甚至高强度站上的提前行动。

自适应的智能治疗致动器/训练器材是可能的，其允许或甚至自动化提前行动。

在中风等之后，一些身体部分或半侧身体大多比其它区域受到更大的不利影响。因此重要的是，不能用的四肢/肌肉以不同的方式承受载荷，尤其承受较小的力。因此，可以采用另一条力对位移曲线或者力矩对角度曲线。拉力和压力级也可以是不同的。因此，总体可以获得尽量最佳的结果，或者患者未承受过大载荷并且并未失去训练兴趣。在此情况下，康复进展也可以被记录下来(发送数据至保险装置或云以供分析)。

也实现了一种训练器材，其能被称为智能手训练器。

图1示出了用于例如图11所示的训练器材或健身器材300的阻尼装置10或转动阻尼器1的立体示意图。

在此，在图1中可以看到转动阻尼器1的几个单独部分。

转动阻尼器1基本上由部件2、3构成，其中，在部件2上设置或形成转动轴4。转动轴4具有第一端31和第二端32。在这里，在部件2的周面上能看到多个臂21、22和23，在图3至图5的说明中还将详细介绍这些臂。

在转动轴4上可以设置接合件4a(例如键)以将部件2抗转动联接至待阻尼部分。代替键，也可以采用楔齿、多边形连接件或其它的摩擦配合连接或形状配合连接。在安装时，部件3被移动经过部件2且最终与盖3a螺纹联接，其中转动轴4的第一端31从部件3的在此右端向外延伸。间隔套38可以被用于遵守预定距离。

原则上，在这里可以有两个变型，即，在部件3的另一侧，转动轴的第二端32一直延伸至外面，或者转动轴4的第二端32支承在部件3内且例如在例如由铝等构成的盖3a的轴承37中。轴承37可以是廉价的滑动轴承，但也可以在对基本摩擦和使用寿命有严格或很严格要求时是球轴承或滚动轴承。在要求不严时也可以省掉它。

转动传感器或角度传感器17用于获得部件2、3的彼此相对角位。角度传感器17可以包含磁体堆叠并且非接触地从壳体30外读取。所述传感器也可安装在连接件或有效接合部分上。代替转动测量系统，也可采用显性测量系统。

连接导线14给转动阻尼器1提供电能。

另外，从左向右地能看到凸缘衬套、配合片、还有凸缘衬套、密封装置和轴承、间隔套等。

部件2、3也可以呈圆锥形。阻尼缝隙6在轴向延伸范围16内不一定是一样大小的或相同的。

图2示出了组装状态中的横截面示意图，在此能看到部件3在组装状态中形成转动阻尼器1的壳体30。部件3在内部容纳部件2的主要部分，从而在盖3a与部件3螺纹联接之后仅还有转动轴4的第一端31向外伸出壳体30。在转动轴4的向外突出的部分上设置接合件4a。部件3具有外部件13且形成壳体30。部件2具有内部件12，其被外部件13包围。

转动轴4在第一端31附近通过轴承37支承并且在另一端32设有在此呈球形的具有一种轴承37的支座，从而仅存在转动轴4向外穿过。由此可以减小基本摩擦和进而基本力矩，由此可以在承受在载荷时获得转动阻尼器1的较高灵敏性和更好的响应性。

几何形状轴线9在中央延伸穿过转动轴4。连接导线14也延伸穿过转动轴4，连接导线从外侧(无接触环)穿过转动轴4地通至设置在壳体30内的电线圈8。

在转动阻尼器1的在此极度示意性的横截面中能看到在部件2的内部件12上的两个臂21、22。

阻尼缝隙6在径向上设于内部件12和外部件13之间且延伸经过轴向长度16，其具有内部件12长度的主要部分。阻尼缝隙6的长度16优选至少为部件3长度的一半且尤其至少是2/3。

尤其在阻尼缝隙6的大直径27情况下可能的是，在阻尼缝隙6的轴向两端分别设有密封装置，以将磁流变介质基本上且优选完全截留在阻尼缝隙6内。在简单实施方式中可以规定此密封，此时进行在那里还位于部件2、3之间的很窄缝隙的磁性密封。

在尽可能细的转动轴4穿出壳体30的出口处设有至少一个密封装置。在此，在转动轴与盖3a内的相应穿通孔之间设有密封装置11。

如果在阻尼缝隙6的轴向两端上没有单独密封装置，则基本摩擦很小。磁流变介质的体积由阻尼缝隙6的体积和在两个轴向端面处在内部件12和外部件13之间的大致呈盘形的体积确定且总体小。

阻尼缝隙6的体积很小，因为阻尼缝隙的径向高度优选小于在此呈筒形的阻尼缝隙的直径27的2％。阻尼缝隙的径向高度尤其小于1毫米，优选小于0.6毫米，尤其优选小于0.3毫米。在长度16例如长达40毫米或50毫米和直径27大到30毫米且间隙高度在0.3毫米范围内的情况下，因而得到小于2毫升的间隙体积，由此可以保持很低的制造成本。磁流变介质的体积尤其小于3毫升，优选小于2毫升。

在转动轴4和待阻尼件之间也可以设置根据现有技术的传动装置，优选尽量无间隙的行星传动装置、微型传动装置或波形传动装置(例如谐波传动装置)。代替直接接合或借助连杆的接合，也可以将一个圆盘安装在输入轴上。该圆盘或圆盘外径可以通过至少一个绳索、皮带联接至待阻尼件(摩擦配合或有效配合)。该连接件也可以通过转向机构、变速器(如滑轮组原理...)与待阻尼件有效联接。由此，与所述安装相关的结构很灵活。但也可以采用偏心盘或凸轮盘，由此，所述力/力矩与角位相关。也可以采用具有固定点的循环绳索，由此可以实现强制控制。即，拉力和压力可被传递。传递件(如绳索)可以摩擦配合地或形状配合地联接至该圆盘。

图3示出了转动阻尼器1的一部分的立体示意图，在此示出了不带转动轴4的部件2。当安装时，所画出的部件2部分与转动轴4抗转动联接。

部件2具有多个径向向外突出的臂21、22、23等。在这里设有8个臂。但可能且也优选的是有6个或10个或12个或更多个臂。

围绕各自臂地分别缠绕有一个具有至少一个且在此是多个绕组的线圈8。在此如此进行电线圈的缠绕和接线，当线圈8被通电时，在相邻臂的相邻部位处存在磁场的不同极性。

图4示出了转动阻尼器1的横截面，在这里，部件2具有内部件12，其被部件3的外部件13包围。在这里，基本呈筒形的阻尼缝隙6在两个部件2、3之间延伸，在阻尼缝隙中有磁流变介质5。尤其是阻尼缝隙6完全充满磁流变介质5。可以设有至少一个储槽15，在其中储存磁流变介质的储料以便能在转动阻尼器1的使用寿命范围内补偿一定量介质的损失。这样的储槽15例如可以设置在两臂22、23之间的空缺内。但储槽也可以在部件3外。

在制造时，首先将线圈8缠绕一些臂。随后，在这些臂之间留下的空腔可以部分或完全用介质填充，从而在那里不必充入磁流变流体。例如可以在那里充入浇注树脂等以填充所述空腔。浇注树脂等比磁流变流体廉价。空腔填充就功能而言是不需要的。但也可行的是，例如覆上呈盖34形式的薄保护层以在局部界定阻尼缝隙6，而臂之间的空缺保持空闲。

该阻尼缝隙优选设计成筒形。但也可能的是分隔件29设置在接合缝内，其将本身呈筒形的接合缝分为多个小缝隙。在此，分隔件29优选联接至部件2或者部件3。

接合缝隙6本身可以形成用于磁流变介质的腔室28，但或者接合缝隙6与储槽15一起至少形成腔室28的主要部分。

图5示出了在图6的转动阻尼器1的横截面范围内场线分布的极度示意性的视图。在此，场线36比如沿径向穿过阻尼缝隙6，分别经过一个角度部分地延伸穿过部件3，随后它在相邻臂中又大致垂直穿过阻尼缝隙6(进入相邻臂)。

图5清楚示出了实际上在转动阻尼器的整个范围内存在高的场线密度，从而允许转动运动的有效阻尼。

图6示出了用于训练器材300的转动阻尼器1的另一个实施方式，在此，功能性原则上与在前述转动阻尼器1中一样。不同于前面实施方式地，在根据图6的转动阻尼器1中，转动轴4不仅在第一端31向外伸出，也在第二端32向外伸出。因此，转动轴4在两端支承且通过密封装置11被对外密封。在这里，磁密封装置11a也又在轴向上密封阻尼缝隙6。

转动轴6在此还有其它的实施方式中可以设计成是静止的，即就是说轴线，其中壳体3于是阻尼转动且有效连接至待阻尼件。

图7示出了例如图11、图13或还有图14的健身器材300的转动阻尼器1。

图7在此示出转动阻尼器1的局部截面，在此能看到第一排挤件404的外齿411和还有第二部件的或排挤件405的内齿413。在内部设有磁流变介质或磁流变流体，或者说内部基本上充满磁流变流体，其通过电线圈8可经受磁场408。

在此能看到转动阻尼器1的壳体412包括三个部段，即第一端部422、中央部423和第二端部424。在此，每个部段通过一个单独部分构成。也可能的是设有更多的部分，或者总共只设有两个半壳体。

壳体形成一个部件2或3，阻尼轴403形成另一个部件3或2。部件2、3的相对转动运动被可控阻尼，以便在训练器材300中调节出在相应时刻所需要的阻尼力。

在转动阻尼器1的壳体412内，在在此左侧的端部422和在此右侧的第二端部424中分别在一个线圈架438内容纳一个电线圈8。

轴向邻接每个电线圈8地设有一个环420，其中，该环420设置在两个线圈8之间，在这里，分别从外面邻接中央部423。环420在轴向上邻接电线圈8布置，以便在那里阻止磁短路。

在阻尼轴403上设有角度传感器432，其例如可以设计成绝对转角传感器。阻尼轴403通过密封装置428朝向内腔416被密封。在不同部段的壳体部之间设置环绕的密封装置442以阻止磁流变流体向外流出排挤机构402的内腔。

具有总体大致呈圆柱形外形的第二排挤件405在外周具有多个导向单元421，它们在此在实施例中延伸经过整个轴向长度，但在其它实施方式中也可以例如设计得较短。导向单元421径向朝外超出第二排挤件405，或者向外超出第二排挤件405的芯材，并且用于在中央部423的在第二排挤件405的芯材外表面与壳体412的内周面之间的按规定的径向距离。

图8示出了转动阻尼器1的分解截面图，其中示出了在此在左侧的具有第一端部422的壳体部，还有第一排挤件404和第二排挤件405分别轴向错开一段距离布置，以允许更好理解技术功能。

在此，阻尼轴403设计成与第一排挤件404为一体，第一排挤件在其外周面具有外齿411，外齿与第二排挤件405内的内齿413啮合。第二排挤件405被阻尼通道417径向环绕，在此在第二排挤件405内输送的磁流变流体又能经由阻尼通道回流向轴向另一侧。

在外表面上，在此画出了控制装置407，其可通过蓄电器437或蓄电池等被供应所需电流，即便电流供电源发生故障。

补偿体积429总是为了在不同温度下的体积补偿而可供使用的。

阻尼轴403通过轴承444支承。第一排挤件404的转动轴线414与阻尼轴403的转动轴线重合。第二排挤件405的转动轴线415与之平行地错开。

具有根据图7和图8的一个转动阻尼器1的或者多个转动阻尼器(相同的或不同的)的健身器材300提供出色的性能且可以产生或制动高转矩。在此，总是可以实时进行阻尼强度的调节和任意改变。阻尼作用可依据至少一个训练参数被调节。

根据图7和图8的转动阻尼器1具有排挤机构402。排挤机构402具有阻尼轴403和相互嵌合的且尤其转动的排挤件404和405。在此，阻尼轴403的转动运动被控制和可控阻尼。排挤机构402包含磁流变流体作为工作流体。其配设有至少一个控制装置407。此外设有或包含有至少一个磁场源，其具有至少一个电线圈8。磁场源可通过控制装置407来控制并通过磁场可影响磁流变流体，以调节阻尼轴403的转动运动的阻尼效果。

健身器材300中的这样的转动阻尼器1是很有利的。一个优点在于，排挤机构402配备有作为工作流体的磁流变流体。由此可以由控制装置407控制地实时即在几毫秒内(小于10或20毫秒)调节磁场源的磁场，因此，当健身器材300应该施加相应制动力矩时也实时调节加在阻尼轴403上的制动力矩。转动阻尼器1的结构简单且紧凑且需要少量构件，使得转动阻尼器1可以廉价制造且可被集成到健身器材中。

排挤机构402尤其设计成一种压缩装置或泵。排挤机构402具有相互嵌合的且在工作中转动的排挤件404、405。在排挤机构402内设有排挤腔，其也可以被称为压缩腔。在排挤机构内或内腔中装有磁流变流体作为工作流体。

作为传感器，可以采用液压传感器，其测量泵压力。由此可以推断出所加的力矩和/或力，并且这作为特性参数被用在控制装置或训练算法中。

图9和图10示出一个健身器材300(或多个健身器材300)的阻尼装置10的控制装置的极度示意性的实施例。

此时，在本发明范围内，术语“控制”也是指调节，因此该控制装置优选也适合和设计用于调节。

例如，在此仅示出三个连接的转动阻尼器1作为致动器。但也可以设置4个或5个或10个或多个被控致动器。但也可行的是仅设有一个或两个致动器。

阻尼器1在此与计算装置201有效连接。计算装置201针对各自一个阻尼器1接收至少一个致动器信号204，其表示至少一个表征阻尼器1的至少一个状态的参数。例如，致动器信号包括由转动传感器17测量的特征参数。该致动器信号也可以包含一个特征参数，其由至少一个力矩传感器和/或至少一个电流传感器测量。其它合适的传感器类型也是可行的。计算装置201尤其优选考虑源于不同的传感器的多个致动器信号204。

计算装置201优选也考虑至少一个系统信息203，其表示至少一个系统参数。系统信息203例如包括滚筒101和/或滚筒壳体109的加速度值和/或其它系统参数。

依据所提供的致动器信号204，计算装置201针对阻尼器1分别确定至少一个用于最佳阻力矩的特性参数。作为用于致动器的阻尼器1的所确定的阻力矩的特性参数，分别提供对应于阻尼器1的电流/转矩调节器202。

电流/转矩调节器202依据针对每个阻尼器1所提供的阻力矩分别输出至少一个调节电压205。具有除电压外的其它的和/或适合控制阻尼器1的附加参数的调节信号也是可能的。依据调节电压205来调节各自的阻尼器1。

如图9所示的控制装置被设计成中央控制装置200。在此，中央控制装置200包括计算装置201和配属于各自阻尼器1的电流/转矩调节器202。

在一个在此未示出的实施方式中，配属于各自阻尼器1的电流/转矩调节器202也可以分散设计。计算装置201此时留在中央。为此，电流/转矩调节器202尤其相对于计算装置201单独地且空间隔开地布置。

在图10中示出了一种控制装置，其设计成分散控制装置206。在此，分别给阻尼器1配属至少一个自身计算装置201和至少一个自身电流/转矩调节器202。可行的是配属给阻尼器1的计算装置201以及电流/转矩调节器202设计成是自主发挥的。但如下实施方式也是可能的，在此分散控制装置206也考虑系统信息203。

图11示出了呈训练器材300或健身器材形式的具有本发明阻尼装置10的装置。在此，训练器材300被设计成测力计或者家用训练机。它包括肌肉力驱动操纵件301，其在此被设计成具有踏板和脚蹬座的脚蹬机构。在此，操纵件301的运动可通过转动阻尼器1被阻尼。

转动阻尼器1的阻尼特性此时也可在转动一圈时被多次调整。使操纵件301转动所需要的转矩尤其被调整。为了调节阻尼器1，在此设有控制装置302。

图11示出了具有阻尼装置10的训练器材300。此时训练器材300设计成测力计或者家用训练机。它包括肌肉力驱动操纵件301，其在此设计成具有踏板和脚蹬座的脚蹬机构。在此，操纵件301的运动可通过转动阻尼器1被阻尼。为了调节该阻尼器1，在此设置控制装置302。

转动阻尼器1的阻尼特性此时也可以在转动一圈期间被多次调适。尤其是，为使操纵件301转动所需要的转矩被调适。因此，该转动被设定为训练参数。该转矩也可以依据转动角度被调适。角位或转动角度在此通过两条虚线和一个双箭头表示。转动方向由一个箭头标示。

控制装置302在此如此控制磁场发生装置，即必须施加针对可相对运动的部件2、3的运动所规定的阻尼力。在此，控制装置302考虑预定的训练参数。如果例如设定一个预定转矩，则控制装置302调节该阻尼力，使得受训者只能以预定转矩旋转踏板驱动件。

作为训练参数，也可以规定角速度或受训者须达到的蹬踏频率。该阻尼力此时可以被调整至基本值或由训练师确定的值。受训者于是必须以该转矩达到预定的蹬踏频率。

如果经过预定时间达到或以规定值超出作为训练参数被确定的蹬踏频率，则控制装置302能以规定值提升阻尼力。控制装置302为此借助在此看不到的传感器装置监测作为特性参数的蹬踏频率且在阻尼力调节时也考虑它。

达到或超过所要求的蹬踏频率表明达到了规定的训练状态。因此该控制装置现在可自动完成阻尼力调适，以便受训者必然在较高转矩时达到所要求的蹬踏频率。通过这样的自适应调适或智能调适，可以获得很好的训练效果。

当受训者在一定时间之后也未达到作为训练参数所设定的蹬踏频率时，所需的转矩或阻尼力同样可被减小。

另外，在此所示的训练器材300也提供在操纵件301的一次单独操纵期间的阻尼力调适。在此情况下，一次单独操纵是指踏板驱动件转动唯一一圈。

例如当踏板驱动件处于死点位置时，该阻尼力可以被减小。也可行的是，当踏板位置在对受训者最佳的杆位或在死点之外时，该阻尼力被增大。

阻尼力或阻尼力矩也可以在操纵件301的一次单独操纵期间被如下改变，由此得到小的身体负荷(关节负荷、肌肉负荷)。阻尼力或阻尼力矩也可以在操纵件301的一次单独操纵期间被如下改变，由此得到尽量好的训练效果/成果(耐力增长、肌肉增加、良好燃脂)。该阻尼力或阻尼力矩也可以在操纵件301的一次单独操纵期间被如下改变，得到由使用者选择的由身体负荷和训练效果/成果构成的组合。这也全都可以如下进一步优化或调适，在一次单独操纵期间区分左半侧身体和右半侧身体(如左腿和右腿)并加以调适。

这在此如此做到，控制装置302依据操纵件301的或者踏板驱动件的角位完成阻尼力和进而转矩的调节。为此，操纵件301的角位优选在蹬踏期间作为特性参数利用传感器被连续测量。

图12示出了训练器材300设计成划桨机。操纵件101在此设计成座椅305或者桨306。在此，座椅305可移动地安装在机架304上。桨306也被固定在机架304上。在一个替代实施方式中，桨306也可运动或可移动地容置在机架304上。

座椅305的运动在此通过带有线性阻尼器的阻尼装置10被阻尼。桨306的运动也可通过阻尼装置10被阻尼。

作为训练参数，可在此例如调节将座椅305拉近向桨306所需要的力。控制装置302于是相应调节阻尼力。在此，针对向前运动可以规定不同于针对向后运动的阻尼力。因此划桨运动被很好地模拟。

另外，座椅305在一次拉桨中能走过的距离也可以被规定为训练参数。在此，控制装置302可以用传感器获得座椅305相对于机架304的姿态并且作为座椅姿态函数地调适该阻尼力。因此，当座椅在桨306方向上被前拉作为训练参数所规定的长度时，座椅305的可运动性可以完全通过相应高的阻尼力被锁定。由此可以避免划桨训练时错误保持不动。另外，划桨运动可以针对受训者的体型或腿长被最佳调整。

训练器材300在此提供以下可能，阻尼力在操纵件301的一次单独操纵期间在考虑特性参数情况下自适应改变。操纵件301的单独操纵在此是一次单独的拉桨。在此，作为特性参数用传感器测量座椅305沿机架304的运动速度。如果在一次单独拉桨时座椅305的速度达到阈值或超过阈值，则用于座椅305运动的阻尼力被提升一个规定值。同样，当座椅305一次未达到或者反复未达到用于运动速度的阈值时，阻尼力可以被减小一个规定值。

图13示出了训练器材300设计成钢丝绳滑车器械以训练臂和/或躯体。受训者在此用两手拉拽各自一个作为操纵件301的钢丝绳滑车307。钢丝绳滑车307在此被分别容纳在一个绳轮308处。也可设有用于两臂的连续的钢丝绳滑车307，其仅被结合至一个绳轮308。钢丝绳滑车307的回位在此通过卷簧进行。

在拉动钢丝绳滑车307时绳轮308的转动运动在此通过转动阻尼器1被阻尼。在一个替代实施方式中，钢丝绳滑车307的阻尼也可以通过带有线性阻尼器的阻尼装置10进行。

用于钢丝绳滑车307的拉动和保持以及离开的阻尼作用在此可以单独调节出。这显著改善训练效果。例如钢丝绳滑车307可通过所述阻尼作用而有针对性地缓慢离开。因此，通过弹簧和大的保持力实现的快速离开例如可在恢复训练时得以避免。但同时也可以在钢丝绳滑车307的拉出时实现较大拉力。

图14示出了呈腿拉伸机形式的训练器材300。受训者在训练期间位于座椅305上且通过伸直腿或膝盖而抬起腿杆309。腿杆309在此作为操纵件301且可转动地安装在座椅305上。该转动运动在此可通过阻尼装置10被阻尼。在此例如带有参照图7、图8的转动阻尼器1或带有图16的阻尼器单元80的阻尼装置用作阻尼装置10。

在此，作为训练参数而规定转动角度和使腿杆309转动所需要的力。在此，作为其它训练参数，规定呈角度函数形式的腿杆309的操纵力。

在开始运动时、即当膝盖尚弯曲时，符合受训者要求的阻尼力通过控制装置302被调节出。为了避免不利的膝盖负荷，随着膝盖伸展增大而减小使腿杆109运动所需要的力。为此，控制装置302连续获知腿杆309的角位且依据该角度调适该阻尼力。所述角位或角度在此通过两条虚线和一个双箭头表示。

另外，在此作为训练参数也可以调节腿杆309可转动的角度范围。这尤其在膝盖受伤恢复时是重要的，因为于是应该避免膝盖伸展过大。因此，训练师例如可以将在腿杆309在哪个角位将阻尼力减小至腿杆309的可运动性被锁定的程度当作训练参数。控制装置302为此监测腿杆309的角位。

训练器材300在此也可以在腿杆309的一次单独操纵期间在考虑特性参数情况下自适应改变阻尼特性。为此，控制装置302作为特性参数获得腿杆309的角速度或运动速度。因此可以避免受训者过快速地伸直膝盖且因此没有达到所需要的肌肉训练。

如果控制装置302例如识别出腿杆309运动过于快速，则控制装置自动增大阻尼力并因此减慢不利的运动。此时尤其有利的是，可以在一次单独操纵或一次单独膝盖伸直期间进行所述自适应调适。否则一次过渡拉伸就可能已经引起疼痛。在自适应调适中尤其有利的是，这由控制装置302本身完成且训练师或治疗师因此不必总是监测受训者。如果受训者又以正确速度完成下一个运动，则控制装置302不采取调适或者不变地设定训练参数。

控制装置302也可以连续增减使腿杆309转动所需的力。这可以在用传感器反复测得过快速的腿杆309运动时进行。因此可以调整一个训练参数而训练师不必跟踪整个训练单元，或者不必分析所记录下的特性参数。

参照图15至图17来描述另一个训练器材300和被装入其中的阻尼器单元80。阻尼器单元80可以设计成转动阻尼器1，但也能以线性阻尼器形式实现。图15示出了呈手动机器形式的训练器材300的立体图。

训练器材300包括两个操纵件301，在此，各有一个操纵件连接至阻尼器单元80的一个部件。操纵件301可转动地相互联接。在这里，在转动关节上设置转动阻尼器1作为阻尼器单元80。

力矩或手动力可以借助转动阻尼器1被无级改变。手动力也可以通过角度被改变。也可以实现明显的网纹或波纹等。该控制装置可以内设或外设。控制也可以通过蓝牙和智能设备(智能手机、智能手表...)或计算机进行。也可通过互联网或(公司内)LAN进行控制。计算机程序(也称为应用)可以用于控制。在此，在部件2、3之间调节手动力。

图16示出了训练器材300的转动阻尼器1的横截面示意图，其中该转动阻尼器基于磁流变工作，其工作原理将参照图17来说明。

图16示出了横截面，在此，部件2连接至主体，部件3可相对于它转动地容置。主体具有被固定在单独的底板560上的容纳壳体561。例如容纳壳体561可以在安装设于其中的部分之后与底板560粘接。部件3可相对于主体转动地或摆动地容纳。部件3在此包括一个轴562，支座582通过螺钉581被拧紧在轴上。在支座582上也可以容纳内部显示单元，其被部件3包围。由此所述部件可以彼此相对转动，且显示单元保持看得见。但优选的是，在外部设备上拟定显示，所需数据在那里通过连线的或无线的接口传输。

轴562通过轴承530可转动支承在容纳壳体561上。轴承530例如可以设计成滑动轴承，但也可以包含其它的滚动轴承。

在内腔中，在部件2内且确切说在容纳壳体561内设有环形的容纳腔569，容纳腔在此被作为磁场发生装置7的电线圈8充占。或许有的自由空间例如可以通过注入料或填料被填充，其同时用于将电线圈8保持在环形容纳腔中。

可行的是，如图16的左侧所画出地，一个附加的永磁体525或多个附加的永磁体525设置在容纳壳体561上，以便与电流源无关地产生永磁场。或许永磁体525的磁化可以通过电线圈8的效应磁脉冲被改变。

在内腔563中在容纳壳体561和轴562之间设有通道505，通道部分填充有在此呈圆柱形的转动体511，转动体尤其对称布置在通道505的周面上。转动体在两个部件2、3相对转动时共同转动，因为转动体511一般接触容纳壳体561和/或轴562，因此在其上滚动。

为了支持滚动并保证滚动接触，可以设置呈接触环(摩擦环)559形式的至少一个接触件559。这样的接触环尤其可以设计成O形环(圆形或角形或矩形环)并且例如由橡胶状材料构成。

这样的接触环559例如可以安置在容纳壳体561的工作面565上的环绕槽567中。也可行的是，另一个接触环559b安置在轴562的增大的环绕环568上的工作面564上的槽566中。

可能且优选的是，一个接触环559设置在槽567内，一个接触环559b设置在环绕环568的工作面564上的内环槽566中。

作为其替代也可行的是，这些单独的转动体511分别配设有触环559c，其中，一个接触环559c于是环绕转动体511延伸。在这样的实施方式中也保证了转动体511或其接触环559分别接触所述轴562或容纳壳体561，从而当部件3(或2)被转动时照顾到转动体的连续转动。

在这里在此实施例中，通过止挡环583保证了在容纳壳体561和环绕环568的轴向面之间的规定轴向距离。内腔563通过密封装置546被密封，使得磁流变介质无法逸出内腔563。

在盖或支座582和容纳壳体561之间设置环绕的间隙，在该间隙处设置用作角度传感器的传感器556。角度传感器556最好由至少两个部分557、558构成，其中传感器部分557例如在一定角位上具有磁体或其它位置标记等，例如可借助在容纳壳体561上安装在电子装置上的传感器部分558探测部件3的转动运动。在此，也可以测知绝对角位和相对角度变化。利用角度传感器556或单独的操纵传感器554，可以总体测量轴向运动或作用于部件3的轴向力。例如可以通过施加轴向力来获得支座582和容纳壳体561之间的小距离改变，其可通过操纵传感器554来测量。也可能的是该部件3的某些部分或外侧转动环克服弹簧力地可轴向移动，从而可以测知轴向操纵。所述控制装置优选以至少4千赫的调节节拍工作。

可行的是，设有电线输入机构591和中央通道以提供所需电流。但优选的尤其内设蓄电器528。蓄电器528(干电池或蓄电池)也可以外设。

在轴562上的端面570与容纳壳体561上的端面571之间设有轴向距离223。该轴向距离明显小于环绕环568与容纳壳体561内的工作面565之间的径向距离574。小距离是有利的，因为磁场508或者磁场线在轴向上穿过间隙572。在窄间隙情况下，可以实现相对小的磁损失。

参照图17，以下描述用于产生根据图16的转动阻尼器的力矩的工作原理。

图17示出了阻尼器单元80的极度示意性的横截面图，该阻尼器单元可设计成转动阻尼器1或线性阻尼器。阻尼器单元80用于影响两个部件2和3之间的力传递。在此，在图17的两个部件2、3之间肯定设有呈独立部件形式的转动体511。部件2、3可彼此相对转动(见图16)，但或者也可以线性移动。在相对运动情况下转动体511肯定转动。转动体511在此设计成球514。但也可行的是，转动体511设计成圆柱体(图16)或椭圆体、滚子或其它可转动的转动体形式。按照本意，非旋转对称的转动体例如齿轮或具有规定表面结构的转动体511也可以被用作转动体。转动体511并非被用于彼此相对支承，而是传输转矩。

在转动阻尼器1的部件2和3之间设有通道505，通道在此填充有磁流变流体5，其例如作为载体液包含油，油中有铁磁性颗粒519。甘油、脂肪、黏稠物质也可被用作载体介质，但不限于此。载体介质也可以是气态的，或者可以放弃载体介质(真空)。在此情况下只将可受磁场影响的颗粒填充入通道。

铁磁性颗粒519优选是羰基铁粉，其中颗粒尺寸分布取决于具体应用场合。具体优选的是颗粒尺寸分布在1微米和10微米之间，但在这里也可以实现20微米、30微米、40微米和50微米的更大颗粒。根据应用场合不同，颗粒尺寸变得明显更大，甚至进入毫米范围(颗粒球)。所述颗粒也可以具有特殊涂层/包覆层(钛涂层、陶瓷材料包覆层、金刚石包覆层等)以便其更好地忍受根据应用场合的不同而出现的高压力载荷。MR颗粒可以针对这些应用场合不仅由羰基铁粉(纯铁)制造，也例如可由特殊的铁(较硬的钢)制造。

转动体511通过两个部件2和3的相对运动517被置于绕其转动轴线512的转动中且实际上在部件3的表面上滑动。

同时转动体511在另一部件2的表面上运动，从而在那里存在相对速度518。

确切说，转动体511没有直接接触部件2和/或3的表面且因此没有直接在其上滚动。转动体511至部件2或3的表面的自由距离509为例如140微米。在颗粒尺寸在1-10微米之间的一个具体的实施方式中，该自由间距尤其在75-300微米之间，尤其优选在100-200微米之间。

自由间距509尤其至少是典型的平均颗粒直径的10倍。自由间距509优选至少为最大典型颗粒的10倍。因为缺少直接接触，故在部件2、3彼此相对运动时得到很小的基本摩擦/基本力/基本力矩。

如果转动阻尼器1承受磁场，则场线与转动体511和部件2、3之间的距离相关地形成。该转动体由铁磁性材料构成且例如在此由ST37构成。钢种ST37具有约2000的导磁率μr。场线穿过转动体且集中在转动体内。在场线在此沿径向进入和离开转动体的进入面和离开面上，在通道505内存在高磁通密度。在那里的不均匀的强磁场导致可磁性极化颗粒519的局部强烈结网。通过转动体511朝向在磁流变流体内形成的楔的转动运动，所述作用被显著增强，且可能的制动和连接力矩被极度增大而远超过通常可在磁流变流体中产生的程度。转动体511和部件2、3优选至少部分由铁磁性材料构成，因为转动体511和部件2、3之间的距离越小，磁通密度越高。由此在介质内形成基本呈楔形的区域516，在该区域内，磁场梯度在接触部位/最小距离区域显著渐增成锐角。

尽管转动体511和部件2、3之间有距离，但可通过表面的彼此相对速度使转动体511处于转动运动中。该转动运动可以在没有作用磁场508情况下实现，也可以在有作用磁场508情况下实现。

当磁流变传递装置1遇到在此在图17中未示出的磁场发生装置7的磁场508时，磁流变流体5的这些单独颗粒519沿磁场508的场线结链。要注意的是图1所画出的矢量仅非常示意性地表示与MRF影响相关的场线区域。所述场线基本垂直于铁磁性构件表面进入通道505，尤其无需在锐角域510内直线延伸。

同时，在转动体511的周面上比如使磁流变流体的材料一起转动起来，从而在部件3和转动体511之间形成锐角区域510。在另一侧，在转动体511和部件2之间出现相同的锐角区域510。锐角区域510例如在转动体511设计成圆柱形时可以呈楔形516。由楔形516决定地阻碍转动体511的进一步转动，从而磁场对磁流变流体的作用被加强，因为通过在锐角区域510内作用的磁场得到在那里的介质的较强结合。由此，在群集中的磁流变流体作用被增强(在流体内结链，进而结合或黏稠)，这使得转动体511的进一步转动或运动变得困难。

通过楔形516可以传输比用相似的但只利用剪切运动而没有楔作用的结构所能做到的大许多的力或力矩。

可直接通过所加磁场传输的力只是可通过该装置传输的力的一小部分。通过该磁场可以控制楔形成和进而机械力增强。磁流变作用的机械增强可以进展至当颗粒楔合时即便在所加磁场关停之后也可以传递力。

事实表明，通过锐角区域510的楔形作用获得一定强度的磁场508的明显较强作用。在此，所述作用可被增强多倍。在一个具体场合中将会观察到是在现有技术中的MRF离合器的比如10倍强的、对两个部件2、3的彼此相对速度影响。可能的增强取决于不同的因素。或许它可能通过转动体511的较大的表面粗糙度还被加强。也可能的是，在转动体511的外表面上设有多个朝外突出的凸起，其可能导致还更强的楔形成。所述楔作用或楔效果以面的方式分散给转动体511和部件2或3。

图18示出了线性阻尼器60，其配备有阀机构69，阀机构在此包括两个阻尼通道70。作为阻尼装置10的线性阻尼器60在此具有第一部件2和第二部件3，它们可以与两个不同的壳体部、壳体或主体相连接，以便在健身器材中阻尼相对运动。例如图12的健身器材适用于这种线性阻尼。

线性阻尼器60具有阻尼器壳体63，在阻尼器壳体中设有活塞65。活塞65与活塞杆64连接，活塞杆在此固定联接至第二部件3。

活塞65将阻尼器壳体63的内部分为第一阻尼腔66和第二阻尼腔67，它们至少部分填充有磁流变介质且尤其是磁流变流体5。

在此，活塞65也用作阀机构或者包括至少一个这样的阀机构。为此，在活塞65内设有至少一个流道或阻尼通道70。磁流变流体5的流动在流过活塞65的流道70时被阻尼。流动方向或是从第一阻尼腔66朝向第二阻尼腔67，或是反之。可通过电线68进行电流供应。

图19示出了训练器材的关于角位的力曲线(在脚上)或者力矩曲线(在器材上或在膝关节中)，例如根据图14的推腿机。在Y轴上绘制出力，在X轴上绘制出角度。关于关节负荷和肌肉负荷(身体负荷，长期效果...)，例如可能在此健身器材中不利的是在大腿和小腿之间的90°角度情况下在腿或脚上有大的力。在50°-80°角度情况下所述力应该较高，但应该在80°与110°之间时显著减小，以便随后又完全高达180度附近(腿完全伸直)。直接在完全伸直(180°)之后又有利的是所述力变小。

图19a示出了与例如图19的曲线有微小的力差别的力曲线。在Y轴上绘制该力，在X轴上绘制角度。力矩曲线或力曲线也可以适配于白天身体状况或/和训练时间。这意味着，例如在训练开始时在训练器材上存在较小的力/力矩，其在训练过程中增大，因为肌肉/使用者已热身，而在训练快结束时又减小，近似于“减速停止”。此时，不仅所述曲线可以被定标，所述曲线也改变，从而在身体负荷低的同时获得尽量好的训练效果。

图20示出了另一条关于运动角度的力曲线。在Y轴上绘出该力，在X轴上绘出角度。这在举重时或在杠铃训练时是有利的，因为肘在受力下不应该伸直。这在运动最初时以较小的力(特性曲线)获得。在运动末尾时的小的力产生完美的训练结束，由此预防关节损伤和可能有的肌肉损伤。

图21示出了具有近场识别系统310的实施方式。在一个可能变型中，顾客例如进入健身房并来到身体扫描仪和/或分析设备。在此，“杆关系”被确定和存储(如大臂、小臂、腿、体型...)。顾客获得一个设备(如NFC腕表、芯片、智能设备如智能手机或智能手表等)，该设备在器材使用时将该数据传输给健身器材300。因此器材总是关于训练(如力对距离；力矩对角度等)被最佳调节，或者提示使用者它应如何调节(如机械调节座椅等)或器材自身如何调整(如借助电动机等)。

图22示出了在根据图11的器材300或人机工程训练器中的示例性力曲线。在Y轴上绘制力，在X轴上绘制角度。虚线标示半侧身体之间的分割。例如在线的右侧采取针对右腿的阻尼器调节，在其左侧采取针对左腿的阻尼器调节。在这里，阻尼器调节对于两半侧身体是相同的。

在这里，该曲线在50°处开始，力增大变化，于是爱护关节。在踏板低位(180°)情况下该力也被减小，以便在“快速”伸直的腿中不传输过大载荷或者不使关节强烈受力。在低位点(180°)之后，另一腿开始踏下。根据落座姿态(身高、使用者的运动学...)，所述角度进行变化，其中自适应阻尼器在此考虑所述关系。

图23示出了另一条示例性力曲线。虚线标记半侧身体之间的分割。阻尼器调节在此对于两个半侧身体是不同的。在此例子中，左半侧身体或左腿例如因事故或患病被削弱。在此，在呈自行车形式的人机工程训练器的一个运动周期(360°)的整个范围示出了该力曲线。在此情况下，左腿(左半侧身体)的力曲线(制动特性曲线)被减小，使得这半侧身体承受低负荷。为此，例如可以在事故之后优化回复过程。肌肉构造可以目的明确地顺利进展。但也可以想到相反的做法。运动员想要目前较弱的身体部分塑造得更强，但尽管如此不使另一身体部分承受过高载荷，这是他能够目的明确地如此做到的，即他个性化地调整制动力阻尼或者力矩阻尼。

根据训练器材和使用者训练状态的不同，能量输入更大或更小。散发能量所需的冷却主要尤其经外壳实现。在本发明转动阻尼器中，MRF流经管路或/和流道(如图7和图8)。因而在此可以很好地装入中间接入的单独冷却器以便阻尼器或制动器没有过热。借助附加的泵循环、热管(在使用介质的蒸发热情况下容许高的热流密度的热管)或借助空气流(如电动冷却风扇或机械冷却风扇)的主动冷却也是可行的。这在无电流导线的MRF致动器情况下是有利的。

附图标记列表

1 转动阻尼器；

2 部件；

3 部件；

3a 盖；

4 转动轴；

4a 接合件；

5 磁流变介质；

6 阻尼缝隙；

7 磁场发生装置；

8 电线圈；

9 轴线；

10 阻尼装置；

11 密封装置；

12 内部件；

13 外部件；

14 连接导线；

15 储槽；

16 轴向长度；

17 转动传感器；

18 绕组；

19 21、22的末端；

20 弹簧机构；

21 壁；

22 臂；

23 臂；

24 磁极；

25 磁极；

26 6的径向高度；

27 6的直径；

28 腔室；

29 分隔件；

30 壳体；

31 4的末端；

32 4的末端；

33 永磁体；

34 盖；

35 空腔，填料；

36 场线；

37 轴承；

38 间隔套；

60 线性阻尼器；

63 壳体；

64 活塞杆；

65 活塞；

66 第一阻尼腔；

67 第二阻尼腔；

68 电线；

69 阻尼阀；

70 阻尼通道；

80 阻尼器单元；

200 中央控制装置；

201 计算装置；

202 电流/转矩调节器；

203 系统信息；

204 致动器信号；

205 调节电压；

206 分散控制装置；

300 训练器材；

301 操纵件；

302 控制装置；

303 传动装置；

304 机架；

305 座椅；

310 近场识别系统；

402 排挤机构；

403 阻尼轴；

404 排挤件；

405 排挤件；

407 控制装置；

408 场线；

411 404的外齿；

412 402的壳体；

413 405的内齿；

414 404的转动轴线；

415 405的转动轴线；

417 阻尼通道；

420 412中的环；

421 导线单元；

422 第一端部；

423 中央部；

424 第二端部；

428 403的密封装置；

429 补偿体积；

432 角度传感器；

437 蓄电器；

438 线圈架；

442 423的密封装置；

444 轴承；

505 通道；

508 场；

509 自由间距；

510 锐角区域；

511 转动体；

512 转动轴；

513 转动体；

514 球；

515 圆柱体；

516 楔形；

517 相对运动方向；

518 相对运动方向；

519 磁性颗粒；

520 流体；

525 永磁体；

527 控制装置；

528 蓄电器；

530 轴承；

556 角度传感器；

557 传感器部分；

558 传感器部分，电子装置；

559 接触环，摩擦环；

560 底板；

561 容纳壳体；

562 轴；

564 562的工作面；

565 561的工作面；

566 槽；

567 槽；

568 带有564的环绕环；

569 8的容纳腔；

570 568的端面；

571 561的端面；

572 间隙；

580 盖；

581 螺钉；

582 支座；

583 止挡环；

591 电线。

Claims (29)

1.一种用于针对性的肌肉活动的训练器材(300)，该训练器材包括至少一个至少部分肌肉力驱动的操纵件(301)和至少一个阻尼装置(10)，该至少一个阻尼装置具有至少两个能够彼此相对运动的部件(2,3)，其中一个所述部件(2,3)与所述操纵件(301)有效连接，从而使得所述操纵件(301)的运动能被阻尼，其中所述阻尼装置(10)配属有场敏流变介质(5)和至少一个用于产生并控制场强的磁场发生装置(7)，并且通过所述磁场发生装置(7)能影响至少一个阻尼特性，其特征是，设有至少一个控制装置(302)，该控制装置适合且设计用于依据至少一个训练参数有针对性地控制所述磁场发生装置(11)，从而所述操纵件(301)的运动能在考虑所述训练参数的情况下被阻尼。

2.根据权利要求1所述的训练器材(300)，其中，能够依据所述训练参数来调节为使这两个部件(2,3)中的一个部件运动而要施加的阻尼力。

3.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，能依据所述训练参数来调节这两个部件(2,3)中的至少一个部件所能运动经过的行程和/或转动角度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼特性在所述操纵件(301)的至少一次单独操纵中能够改变。

5.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述训练参数取自一组参数，所述组包含预定用于操纵所述操纵件(301)的力、速度、加速度、距离、运动方向、运动轨迹和角度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述控制装置(302)适合且设计用于依据作为至少另一个训练参数的函数的至少一个训练参数来控制所述磁场发生装置(7)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述控制装置(302)适合且设计用于结合至少一个传感器装置获得用于所述操纵件(301)的运动的至少一个特性参数并且在考虑所述特性参数情况下有针对性地控制所述磁场发生装置(7)。

8.根据权利要求7所述的训练器材(300)，其中，所述控制装置(302)适合且设计用于依据所述特性参数调整所述训练参数。

9.根据前两项权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼装置(10)适合且设计用于在考虑所述特性参数情况下实时调节所述阻尼特性。

10.根据前三项权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼特性在所述操纵件(301)的一次单独操纵期间在考虑所述特性参数情况下能够自适应改变。

11.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼装置(10)适合且设计用于在不到100毫秒内以至少30％改变所述阻尼特性。

12.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼装置(10)适合且设计用于借助所述磁场发生装置(7)和所述场敏流变介质(9)锁定所述操纵件(301)的至少部分肌肉力驱动的运动。

13.根据权利要求12所述的训练器材(300)，其中，所述运动能依据所述训练参数和/或所述特性参数被锁定。

14.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述操纵件(301)取自一组操纵件，包括：踏板驱动件、腿杆、膝杆、臂杆、背杆、腹杆、躯体杆、钢丝绳滑车、桨杆。

15.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼装置(10)包括至少一个转动体(1)，在此，一个部件(2)包括内部件(12)，另一个部件(3)包括外部件(13)，并且所述外部件(13)沿径向至少局部地包围所述内部件(12)，其中在这些部件(2,3)之间设有径向朝内由所述内部件(12)界定且径向朝外由所述外部件(13)界定的且至少部分填充有所述流变介质(5)的环绕的环形阻尼缝隙(6)，其中所述阻尼缝隙(6)能通过所述磁场发生装置(7)经受磁场以便阻尼这两个能够相对转动的部件(2,3)之间的绕轴线(4)的转动运动。

16.根据权利要求15所述的训练器材(300)，其中，多个至少部分径向延伸的臂(21,22,23)设置在至少其中一个所述部件(2,3)上，至少一部分的臂(21,22)配备有包含至少一个绕组(18)的电线圈(8)，其中每个所述绕组(18)在所述轴线(4)近旁且与所述轴线(4)间隔地延伸。

17.根据前两项权利要求中任一项所述的训练器材(300)，该训练器材包括至少一个传动机构(303)，该传动机构适合且设计用于将所述操纵件(301)的线性运动至少部分地转换为所述两个部件(2,3)之一的转动运动，使得所述线性运动能通过所述转动阻尼器(1)被阻尼。

18.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼装置(10)包括至少一个转动阻尼器(1)，该至少一个转动阻尼器带有至少一个排挤机构(402)，其中所述排挤机构(402)具有阻尼轴(403)和相互接合的排挤件(404,405)，其中所述阻尼轴(403)的转动运动能够被阻尼。

19.根据权利要求18所述的训练器材(300)，其中，所述排挤机构(402)包含至少一种作为工作流体的磁流变流体(5)且因此能借此被驱动，并且包含至少一个电线圈(409)的磁场源的磁场能通过配属的控制装置(407)被控制且所述磁流变流体(5)能通过所述磁场被影响，以调节所述阻尼轴(403)的转动运动的阻尼。

20.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼装置(10)包括至少一个线性阻尼器(60)，该至少一个线性阻尼器具有至少一个第一阻尼腔(66)和至少一个第二阻尼腔(67)，这些阻尼腔通过至少一个能够控制的阻尼阀(69)相连，并且所述阻尼阀(70)配属有所述磁场发生装置(7)，该磁场发生装置用于在所述阻尼阀(69)的至少一个阻尼通道(70)内产生和控制场强，其中在所述阻尼通道(70)内设有所述场敏流变介质(5)。

21.根据权利要求20所述的训练器材(300)，其中，所述线性阻尼器(60)包括填充有所述流变介质(5)的阻尼腔(66,67)和能够相对于所述阻尼腔(66,67)运动的活塞(65)。

22.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，针对左半侧身体，能够至少部分地调节出不同于针对右半侧身体的阻尼特性。

23.根据权利要求22所述的训练器材(300)，其中，针对某半侧身体预定的阻尼特性至少部分在所述操纵件(301)的一次单独操纵期间能够被改变。

24.根据前述权利要求中任一项所述的训练器材(300)，其中，所述阻尼特性至少部分在考虑近场识别系统的至少一个信号的情况下能够被改变。

25.一种用于操作训练器材(300)以进行针对性的肌肉活动的方法，其中操纵至少部分肌肉力驱动的操纵件(301)，并且设有至少一个阻尼装置(10)，该至少一个阻尼装置具有至少两个能够彼此相对运动的部件(2,3)，至少其中一个所述部件(2,3)与所述操纵件(301)有效连接，其特征是，所述操纵件(301)的至少一个运动被阻尼，并且所述阻尼装置(10)配属有至少一种场敏流变介质(5)和至少一个用于产生和控制场强的磁场发生装置(7)，且至少一个阻尼特性通过所述磁场发生装置(7)被影响，所述磁场发生装置(7)利用至少一个控制装置(302)依据至少一个训练参数被有针对性地控制，使得所述操纵件(301)的运动在考虑所述训练参数情况下被阻尼。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，至少一个特性参数针对所述操纵件(301)的至少一次单独操纵被监测，且所述阻尼特性在考虑所述特性参数的情况下被有针对性地调节，从而能够调节出与期望的训练效果相关的最佳的力/力矩曲线。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在考虑所述特性参数情况下在所述操纵件(301)的一次单独操纵期间超过一次地、尤其是多次地采取所述阻尼特性的调节。

28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在监测所述特性参数用于所述操纵件(301)的操纵与由此导致的阻尼特性调节之间经过了不到100毫秒。

29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于所述第一和第二部件(2,3)的彼此相对运动的至少一个特征值被反复地实时确定，并且只有当存在所述第一和第二部件(2,3)的彼此相对运动时才利用所述磁场发生装置(7)产生磁场，其中利用所述特征值实时推导出待调节的场强，并且利用所述磁场发生装置(7)实时产生所述待调节场强，以便实时调节自所确定的特征值得到的阻尼特性尤其是阻尼力。