CN113164805A - 协作锻炼 - Google Patents

Abstract

发送至少部分地基于对本地锻炼设备中的电磁阻力单元的用户响应的本地锻炼设备的状态的报告。接收基于远程锻炼设备的状态的更新。使得电磁阻力单元作为对接收到的更新的反应来改变状态。

Description

协作锻炼

其他申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月14日提交的题为“COLLABORATIVE EXERCISE”的美国临时专利申请第62/718,888号的优先权，该美国临时专利申请出于所有目的通过引用并入本文。

背景技术

健身机器典型地是单用户器材。尽管跨宽范围的机器的复杂程度各不相同，但这些机器典型地被设计为允许一个用户以增强力量或耐力为目标进行锻炼。

附图说明

在以下详细描述和随附附图中公开了本发明的各种实施例：

图1是图示协作锻炼机器的系统的实施例的框图；

图2是图示协作锻炼平台/服务器的系统的实施例的框图；

图3是以功能块的形式示出协作锻炼机器的系统的实施例的框图；

图4A和4B是图示协作锻炼机器的过程的实施例的流程图；

图5是数据结构的一个实施例的图示，该数据结构包含与锻炼机器马达的操作相关的数据项；

图6是两个用户参与协作锻炼的实施例的图示；

图7是图示协作锻炼过程的实施例的流程图。

具体实施方式

本发明可以以多种方式实现，包括作为过程；装置；系统；物质的组合；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如被配置为执行存储在耦合到处理器的存储器上和/或由所述存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实现或者本发明可以采取的任何其他形式可以被称为技术。通常，在本发明的范围内，可以使所公开的过程的步骤顺序变化。除非另有说明，被描述为被配置为执行任务的诸如处理器或存储器的组件可以被实现为被临时配置为在给定时间执行任务的通用组件或者被制造为执行任务的特定组件。如本文所使用的，术语“处理器”指代被配置为处理数据（诸如计算机程序指令）的一个或多个设备、电路和/或处理核心。

下面提供了本发明的一个或多个实施例的详细描述以及说明本发明原理的随附附图。结合这样的实施例描述了本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限定，并且本发明涵盖许多替代、修改和等同物。为了提供对本发明的透彻理解，在以下描述中阐述了许多具体细节。这些细节是出于示例的目的而提供的，并且本发明可以根据权利要求来实施，而不需要这些具体细节中的一些或全部。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，以便不会不必要地模糊本发明。

公开了使用多个锻炼机器的协作锻炼。传统上，多用户锻炼机器很少，并且典型地由若干个相似的机器组成，所述机器被定位成允许用户共享物理环境。例如，划船机仅仅是特定船只的复制，例如一对、四个或八个，其中锻炼定位以与实际船只相同的方式定位和铰接。这允许用户作为一个团队体验和练习同步操作所需的协调。除了可能报告定位之外，每个编队位置（station）的负载典型地使用摩擦设备来设置，以模拟船只中经历的工作压力，而没有编队位置之间的交互。用户之间失去同步通常会导致用户之间的碰撞，如同真正的划船事故一样。

传统上，在一系列活动中存在专门的模拟器的示例，但这些模拟器几乎是高度定制的，成本高，并且位于特定的位置，诸如专业模拟中心。这样的装备只对选定的用户群组可用，并且根本不能广泛使用。

允许用户使用相似的视觉和听觉线索执行任务的传统共享环境模拟器是独立于其他用户操作的单用户机器。例如，由简单的踏板驱动测力计和显示关于编程的骑行的风景的典型自行车的座椅布置组成的自行车机器仅编程反映地形的负载计划。没有提供骑手之间的相互作用，因此无法体验气流，或不可能以靠近地尾随接近方式骑行以减少空气阻力。这样的器材只有在任务集相同的情况下才是协作的，而与参与者的数量无关；就所需的努力而言，单人骑行与团队骑行没有什么不同。

采用一种广泛可用的设备，并使其能够以模拟团队运动中常见的共享环境的方式协作使用是一种改进。

在一个实施例中，锻炼机器经由导线或线缆将用户锻炼所抵抗的负载或阻力传递到用户为了锻炼而使其位移的致动器，诸如一个把手、多个把手、杠杆或机构。例如，在于2017年7月20日提交的题为“DIGITAL STRENGTH TRAINING”的美国专利申请第15/655,682号（代理人案号No.RIPTP001，该美国专利申请通过引用并入本文）中，描述了一种“数字力量训练器”。数字力量训练器是锻炼机器的一个示例。用户可位移部件可以使用例如一个或多个定位臂来相对于用户定位，并且使用一个或多个定位臂处的滑轮来操纵负载路径。臂或负载转向机构耦合到锻炼机器框架，该框架稳固地附接到刚性结构。这可以通过将框架附接到门架、墙壁或地板或其他牢固结构上来实现。在使用中，负载臂或负载转向机构被定位成使得用户可以根据所意图的锻炼的要求访问负载机构。在一个实施例中，该定位是被选取来匹配锻炼配置的若干个定位之一。

在一个实施例中，锻炼机器是数字力量训练器，其被修改以允许通过使用划船长凳和/或固定自行车并定位负载转向机构使得致动器被耦合到划船手柄和/或固定自行车踏板组来进行划船和/或骑自行车。

在一个实施例中，锻炼机器提供数据连接，其中锻炼机器可以交换与其编程和当前活动的一个或多个锻炼相关的信息。因为锻炼机器的参数可以近乎实时地变化，所以具有类似能力的一个或多个锻炼机器可以响应于一个或多个其他锻炼机器的行为，提供可以用于变化锻炼机器的参数并使该锻炼机器改变其行为的信息。

举例来说，考虑其中一对对手正在参加拔河比赛的情况；拉绳索的相对端，试图击败另一人。当其中一个对手在第一机器上施加负载的点处拉动时，该负载被测量并被提供给第二机器，第二机器向其负载机构施加需求，使得第二对手感觉到相同的负载，就像在实际的物理游戏中这两个对手被绳索连接一样。活动的机器可以很容易地产生拉力，并且显然，通过明智地使用杠杆机构，可以将此转化为用于不同类型锻炼的推力。

因为有时存在两个对手在体力上可能不匹配的情况，所以每个机器的负载比率可以变化，以便每个对手感知到具有相似力量能力的对手，例如让步（handicap）系统。类似的系统可以用于协作应用，在该协作应用中，从不同的机器操作的多于一个用户一致行动，使得他们的努力被相加。因此，例如，使用自行车比喻，两个参与者可以协作，就好像他们在骑双人自行车，其中这两个“骑手”都贡献了一些努力，如果一个骑手放松，那么另一个骑手需要补充缺失的努力，否则会遭受力量降低的影响。

在基于合作努力的锻炼应用中，无论是一致的还是作为对手的，这样的协作应用都是在响应于伙伴参与者的努力而修改锻炼动态方面的显著进步。

使得能够实现合作锻炼活动，其中参与者的努力对其他人的所需努力有直接影响。在一个实施例中，这些效果在强度和时间上是相关的，使得努力的施加可以在合作的参与者之间合理地同步。

图1是图示用于协作锻炼机器的系统的实施例的框图。通常，协作系统由至少两个这样的锻炼机器或设备组成。在一个实施例中，多个锻炼机器中的一个可以是表示虚拟对手或合作的贡献者的虚拟锻炼机器，其中表现参数可以是预先确定的并且旨在用于单独练习。

锻炼机器（100）由多个系统组成，并且因此需要使用控制器来协调各个部件的操作。为了清楚而非限制，控制器（102）在图1中被描绘为单个设备，其具有在效率和性能的最佳位置实现的任何所需的信号调节或功率管理；类似这样的系统可以交替分布，并由链接的元件组成，以便信息可以根据需要在它们之间传递。

例如，用于生理监测（125）的传感器通常是低级设备，因此任何预放大或信号调节可能最好与传感器本身搭配。控制器（102）可以以分布式的形式实现，并且对于已经存储能量的锻炼机器的元件，紧急处置系统优选地是本地功能，以减轻由于关键部件或互连系统的故障而导致的伤害风险。

故障检测可以通过多种方式实现。安全考虑意味着可以检测和补救意外或潜在危险的操作。在移动的过程期间突然施加负载可能是令人不愉快的，并且在某些情况下，用户可能引起扭伤和拉伤。可以提供一些负载释放机构来限制该风险。

在一个实施例中，提供了图1中未示出的磁性离合器，该磁性离合器将阻力单元（110）从致动器（诸如通常使用的把手、脚蹬或臂和杠杆）解耦。控制器（102）可以通过将所需操作与阻力单元（110）的实际操作进行比较来检测意外操作。需求和结果之间的可容许差异可以是预先确定的，并且当超过该差异时可以调用关机程序，该程序包括对阻力单元（110）断电和制动阻力单元。

在电和/或电磁锻炼机器中，可以使用一个或多个电流限制设置来执行该功能。在液压阻力单元中，可以使用流量限制孔来执行该功能。可以使用致动线缆和阻力单元（110）之间的磁耦合来限制瞬态负载。可以使用弹簧连接或施加到滑轮组合上的偏置来吸收负载。

控制器（102）可以保持所有检测到的错误状况的日志，并在本地或远程查询时报告这些状况。尽管对于偶然故障的自动复位通常对于用户而言可用，但是优选地，用户响应于由控制器（102）提供的信息来提示复位。硬件限制器可用于克服阻力单元驱动的灾难性故障，并防止移动，直到故障被纠正。

安全操作所需的一些元件没有在图1中示出，而是简单地假设存在，例如允许控制器（102）经由控制/网络接口（170）链接到互联网服务（180）的路由器和防火墙功能。从“互联网服务”元件（180）可选地，当以诸如专用训练设施的固定设置来合作地启用锻炼机器或一组锻炼机器时，没有外部连接的局域网可以是可应用的；在该情况下，服务器也可以位于同一位置。在分布式使用应用中，其中锻炼机器连接到使得能够实现合作的服务器，可能无法保证锻炼机器免受所有形式的攻击，并且因此可以预设某些参数来定义锻炼机器的限制条件，例如，无论认证级别如何，锻炼机器对于给定的协作锻炼移动可能不会表现出多于预设的安全负载，例如对于拔河移动为50磅。可以以传统方式提供故障检测、遏制和恢复。

使用可以连接到电力源（165）的电源（160）为锻炼机器供电。电力可以从电池系统和/或家用电力线源提取。在一个实施例中，锻炼机器包括电池元件，该电池元件在失去主电源后提供短时间段的操作。这有助于保证在失去主电源后，可以进行优雅、受控的关机。

锻炼机器提供对作为视觉、听觉和/或触觉信息集提供给用户的共享环境的访问的能力包括可以将此定义为以媒体为中心的系统，并且使用相同的术语来描述其控制器（102）。控制器（102）包括耦合到接口电路的一个或多个处理器，并且包括典型计算机系统的许多元件。用户抵抗由机器生成的负载或阻力。在一个实施例中，除了适用于任务的共享环境条件之外，这些负载还通过协作场景基于协作者施加的努力来确定。例如，在具有三名其他参与者的划船锻炼的情况下，模拟“四人划船”，附加的环境因素可能是水流和盛行风。

通过做功抵抗动力系统（110）来为用户生成锻炼负载，该动力系统（110）可以是一个或多个电动马达或其他阻力单元类型；例如，可以使用液压阻力，其中压力和/或流量被控制，或者可以使用螺杆阻力单元，其中螺杆的旋转被电力或液压驱动。

在一个实施例中，使用具有高磁极数并且能够产生高转矩的永磁无刷电动马达（110）。使用高磁极数马达的一个特别的好处是，当转子从一个磁极步进到另一个磁极时，转矩可以保持相对恒定，从而没有传递给用户的脉动感。使用将线缆卷入或卷出的简单的卷筒系统、使线缆的可用长度变化的滑轮系统或等效的动力传输系统，运动和转矩或负载可以耦合到用户使其移位或用户所负载的线缆系统。取决于所需的定制程度，也可以使用诸如杠杆或曲拐的其他机械组件，以使负载机构适配所模拟的活动。

为了监控使用中的锻炼机器的操作，负载传感器（120）连接到控制器。这些传感器可以包括测量与施加的负载成比例的线缆张力的直接或间接力传感器，以及测量线缆和组件位移的移动传感器。控制器可以存储包括时间参考的该负载和位移数据，作为其用户跟踪功能的一部分。在一个实施例中，线缆张力由施加到滑轮或滑轮组装件的力来确定，该力使线缆略微移位。

当张力增加时，线缆试图变直，该力通过滑轮或滑轮组装件上的应变来测量，并且该应变被转换成所施加张力的量度。如果滑轮是柔性安装的，那么滑轮的位移可以用作线缆张力的量度。可以使用耦合到线缆的编码器直接测量电缆移动或位移。

在一个实施例中，测量线缆系在其上的组件的角位移，并计算或导出线缆位移。通过保持线缆张力及其位移的记录，可以推断出锻炼表现和任何不规则行为。在一个实施例中，该收集的信息用于修改锻炼参数以设定表现水平并控制不规则行为。在一个实施例中，线缆张力，并且因此负载，是由马达消耗的电流量导出的，因为这代表了转矩并且因此代表负载。

生理传感器（125）也可以向控制器（102）提供信息。这些信息可以包括诸如心率、诸如SpO2和呼吸率的氧灌注信息之类的元素。这些传感器（125）可以由用户直接穿戴，并且数据通过有线和/或无线传递到控制器（102）。在一个实施例中，传感器（125）通过脐带导线附接到用户在开始锻炼之前穿戴的腕带或胸带上。在一个实施例中，使用无线耦合系统来传递信息，并且诸如健身手表或类似物的用户可穿戴装置可以被提供有允许其被充电的储存位置。在一个实施例中，包括呼出气体含量的呼吸信息被传递给控制器。控制器（102）可以检测传感器（125）问题，并且可以使用音频/显示能力（130，140）在补救问题方面向用户提供辅助。

声学信息可以由控制器使用诸如一个或多个扩音器或耳机之类的音频换能器（130）来提供。无线链接的使用可以使用传统技术，并且可以根据需要添加补充音频装备。可以提供一个或多个麦克风（135）以允许控制器（102）监控用户的声学环境，并且这部分地准许控制器（102）补偿变化的噪声水平。

在一个实施例中，锻炼会话的音频内容被嵌入有标识码，该标识码使得控制器能够使用麦克风（135）来检测该标识信息，并且控制器（102）可以使用该标识数据来降低未授权内容影响锻炼机器和/或用户的风险。嵌入的代码可以由控制器（102）恢复和解码，并可以与所准许内容的白名单进行比较。这种内容监控及其结果可以与连接的服务器共享，以便可以检测和补救未经授权或侵入性的内容。

相机（137）可以用于捕捉诸如用户姿势的表现信息。（所存储的或者直播的）视觉内容可以显示在显示屏（140）上，显示屏（140）可以内置在锻炼机器框架中或者为了用户方便而定位。对于协作会话，该视觉信息对于用户对协作努力的应用准确地进行计时可以是关键的。视频信息通常与音频内容（诸如其他参与者的呼吸节奏）耦合或同步，从而可以向用户呈现人类协作者的无缝表示。

在一个实施例中，在操作期间，用户可以启用呈现多个选项的屏幕（140），在其之中可以是需要附加的协作参与者的锻炼任务。选择这些任务中的一个向服务器平台发出需要协作者的信号，并且可以向用户提供与模拟协作者进行接合的选择，或者可以请求一个或多个真人（live）协作者。使用协作者的模拟来练习任务的特定方面的能力是一个有价值的练习特征，其允许用户为某些任务建立反应或“肌肉记忆”，并且将机器用于此是有效的，因为任务速率可以以较低的速率开始，并且朝向全速参加的方向建立，而没有人类参与者不耐烦的负担。例如，可以通过基于请求用户的表现历史来反映该用户的表现，并且要求在较弱的领域付出额外的努力同时在用户已经掌握的领域花费较少的时间，来实现该模拟协作者。这里的目标可以不是一个绝对的表现标准，而是用户水平的百分比提高。

在一个实施例中，如果使用屏幕（140）请求实况会话，则服务器平台提供允许在特定时间发出邀请的调度实用程序。在一个实施例中，基于用户的工作记录，邀请系统被广播给合格的协作者。分级系统允许初学者在可实现的水平上参与，但不会使新手成为熟练的协作者的负担。然而，如果向特定用户发送参与邀请，则建立协作的用户可以通过发出邀请来确定用户是否合格。

在一个实施例中，用于单独练习的虚拟协作者可以具有最少的教练输入而没有不利影响，但是由于它紧密反映了个人健身的发展，所以可以容易地实现整个从头开始的训练序列。一般来说，如果虚拟协作者是从能力越来越强的对应者的集合中选择的，则可能是优选的，并且这可以随着用户熟练程度的提高而自动交付。

在一个实施例中，锻炼机器的正常使用可以基于由教练或训练员设置的任务，并且大部分是单独执行的；也就是说，锻炼的用户所需的努力仅受用户对所选项目的反应的影响。环境的任何视觉和听觉表现可以更具有确证细节的性质，并模仿共享训练环境（诸如健身房）的体验；例如，声学背景可以包含在开放大厅中所经历的回声质量和噪声，诸如在移动相当大的负载时的呼气。在一个实施例中，麦克风输入（135）在声学上被成形为模仿语音和声音，诸如在开放的健身房或其他场所中的鞋的吱吱声。

在简单的协作设定中，用户可以基于完成重复次数的时间、完成的工作和一致性来比赛或协作。在这种情况下，它超越一般环境移动到特定环境，该特定环境只涉及那些被邀请的参与者，其可能类似于一个较小的封闭空间或房间，而不是大的大厅。这里，体验的视觉和听觉组件可以是参与者的视觉和听觉组件，并且除了与每个或任何参与者在锻炼例程中的表现相关的补充信息之外，还可以具有“实时聊天”会话的质量。

视觉组件可以包括正在锻炼的活动的移动特性，例如与蹬车活动同步的自行车摇摆运动，由背景视觉元素中的地平线转变和/或倾斜角来模拟。声学组件可以包括音乐，其是对于用户和（多个）虚拟协作者这两者而言都同步的回放，模拟共享环境。

以与社交媒体平台已经建立了与成员（通常称为“朋友”）链接的共同兴趣小组相同的方式，协作锻炼机器将此概念从简单的交流（诸如聊天）扩展到完全使能的身体锻炼，其具有健身房锻炼的大部分属性。协作锻炼机器使得从“朋友”群组中生成特别的协作锻炼会话成为可能，而不管物理位置并且独立于第三方锻炼设施。特别是，该机器的改进在于，协作锻炼被视为显著地提高心理和个人动机，从而提高用户表现、效率和能力。

在一个实施例中，对等反馈使用安装在锻炼机器上的相机来将补充聊天会话的视频元素链接到群组，使得反馈的影响被增强；这可以作为屏幕的插图或前景来完成。在一个实施例中，所有参与者作为屏幕上的缩略图被看见，并且正在说话的用户图像在说话时被放大。

在一个实施例中，当协作参与者之一充当活动的教练或领导者时，那么该用户包括以图形形式的表现信息以补充反馈。例如，如果参与者之一在同步锻炼方面有困难，则作为该用户的锻炼机器的数据集的一部分的支持信息可以吸引到该群组或该群组的子集的注意力，从而可以采取校正措施。

在一个实施例中，当大型群组正在协作时，可能存在干扰锻炼例程的同时说话者和中断的问题，因此提供了要求用户在被给予说话权利之前请求展示权利的主持人功能。该主持人功能可以被任何参与者采用，或者可以由服务器平台提供并通过算法控制。在算法的情况下，可以为说话者分派优先级，从而可以计算说话的顺序；知识渊博的贡献者可能比随意的观察者具有更高的优先级，因此该说话者会更优先接近用户。例如，教练被选择在参与者之前说话，但是高级或被选择的用户对于教练具有接近的优先级，使得可以提供抢先于另一参与者的输入或评论的响应。

当教练或训练员希望向单个参与者分发定向建议而不是在整个群组中分享时，文本交换也被使用并且是有用的。文本处置能力的进一步的好处是，它允许来自当前没有直接参与锻炼任务的群组成员的第三方评论。

教练或训练员可以是独立的提供者，根据需要由不同的团体接合。在一个实施例中，教练类似于个人训练员，他只指导特定群组的参与者。在一个实施例中，教练是运行包括多个锻炼群组和个人参与者的大型实况课程的人。每个这样的群组的成员如本文所述在他们之间交互，但是不同的群组可以不与彼此交互。然而，教练可以洞察参加实况群组课程的所有群组和个人。

在一个实施例中，教练或训练员不必以参与者通常会牵涉的方式直接参加锻炼的身体方面，而是可以使用能够与服务器接合的终端来参与。在一个实施例中，教练终端是在诸如膝上型电脑或平板电脑的个人计算设备上运行的软件应用。该应用可以使用会话密钥来启用，以访问特定的群组事件。在一个实施例中，教练终端是运行在个人计算设备上的瘦客户端，并且主应用运行在服务器上。应当清楚的是，可以对教练或训练员施加批准机制以保护参与者数据。一个特征是，教练或训练员可以注册允许他们宣传他们的教练服务的一组特定证书。

除了教练经由移动应用或网站参与群组锻炼之外，群组中的一些参与者也可以经由移动应用或网站参与会话。这种参与仍然是有趣的，但受限于移动或计算设备的能力。例如，这样的设备可能具有屏幕和麦克风，使得这些参与者能够参与到群组锻炼会话的有趣视觉和听觉体验中。但是这样的设备典型地不具有类似于协作锻炼机器的马达驱动锻炼功能。因此，这些参与者所体验的负载或阻力可能不是由群体驱动的，也不是群体之间共享的。

图2是图示协作锻炼平台/服务器的系统的实施例的框图。诸如图1中那些的协作锻炼机器可以使用协调服务，以便在协作模式下起作用，因为同步性提高了共享或协作努力。例如，一起划船的团队可以准确并且在长时间段内保持的划水次数。如果一个成员划错或未能与团队中的其他成员同时将桨从水中放开，那么所造成的表现损失可能会输掉比赛。服务器（200）的功能元件被示出为高级功能，而没有限制，因为物理数据库（260）、（250）和（290）可以与其他服务器共享，并且进一步可以在不同的位置进行镜像，使得提供冗余，以便防止故障或恶意动作。

健身引擎（240）向连接到服务器的锻炼器材提供信息。健身引擎将用户数据、健身数据和媒体数据进行组合，以创建一个或多个文件，所述文件被发送到所连接的锻炼器材，锻炼器材为该健身会话定义它们的功能。

在一个实施例中，健身引擎（240）提供计时信息以使得能够实现同步操作。因为每个器材能够维护具有可从网络或从卫星参考获得的更新计时的实时时钟，所以健身引擎（240）可以生成该计时数据作为主时钟参考的∂-时间。以该方式，可以容忍相当长的网络延时而没有表现损失。时间信息可以足够频繁地交换，以允许接近毫秒的精度，这对于协作锻炼的目的而言是绰绰有余的。

在一个实施例中，健身数据库（250）存储描述锻炼器材能够提供的健身的信息。随着使用中的锻炼器材提供更多信息，健身的范围不断增加，这些器材可以为每个锻炼会话递送数据。因此，该数据库（250）可以是可扩展的。

在一个实施例中，用户数据库（260）存储每个用户的历史，并且该数据可以被健身引擎（240）用来修改从健身数据库（250）检索的健身数据。由健身引擎（240）运行的算法被设计成基于提供给服务器的用户目标和该用户的表现历史来优化各种锻炼参数。除了控制器材功能的信息之外，还存在支持递送指令和激励提示的附加组件。这些补充元素可以包括使用户体验个性化教学的听觉和视觉信息，并且被存储在媒体数据库（290）中。诸如预定消息的信息也可以存储在该数据库（290）中。

在一个实施例中，聊天服务（230）提供参与者之间的通信。该聊天信息通过应用编程接口网关（220）与所连接的器材交换，该应用编程接口网关（220）允许锻炼器材（210）以及诸如远程计算机（295）的其他组件与诸如平板电脑和电话的移动设备经由移动门户（293）连接。应用编程接口网关（220）还用于认证所连接的设备和器材。

在一个实施例中，使用动态反馈引擎（270）单独管理对特定用户的特定反馈。这与聊天服务（230）的不同之处在于，它不是对所有参与者的广播，而是允许从媒体数据库中选择信息的定向的、所定义的访问信道，使得例如对用户的节奏增加指令与限定该指令的媒体信息耦合。

在一个实施例中，信息被使用API网关（220）来交换，并且由事件消息排队（280）例程在传入和传出方向上进行排队。这确保了事件被小心地计时，而不是被任意地处置，使得用户不会由于来自多于一个接入点提供反馈的并行尝试而经历混乱的消息递送。

在一个实施例中，动态反馈引擎（270）还根据需要接收输入的视频和音频信息，并且在解析之后传递该信息中的一些或全部，以用于存储在媒体数据库（290）中以供以后检索。健身引擎（240）还能够访问媒体数据库（290），并且可以递送被并入其与锻炼机器（210）的通信中的该反馈中的一些。

在一个实施例中，将通信路由到聊天服务（230）或反馈引擎（270）的任务可以由API网关（220）管理。在一个实施例中，响应于反馈评论，反馈引擎（270）确定反馈表示技术建议，并进行检查以查看媒体数据库（290）中是否存在补救该缺陷的指令，并且如果存在，则向媒体数据库（290）推送请求，以将该补救指令剪辑提交给健身引擎（240）以用于递送到用户的锻炼器材（210）。

图3是以功能框的形式图示协作锻炼机器的系统的实施例的框图。在一个实施例中，图3的机器是作为图1中的代表示图示出的机器的功能框图。

在一个实施例中，在协作锻炼器材（210）和服务器平台（200）之间交换信息，所述信息包括程序数据、教练或训练信息以及用户表现信息。由内容编排器（380）解析到达器材的信息，并将其递送给相关接收者。

在一个实施例中，关于作为锻炼机器的器材的操作的基础数据被递送到由存储该数据的健身模型（340）定义的健身引擎，该信息本质上通常是参数化的。也就是说，机器的硬件结构是预先确定的，并且驱动硬件的信息由电压、电流和时间信息组成；科目的负载因子暗示生成负载的阻力单元处可能存在特定的电流和电压关系。

健身模型可能会不时改变，并且在该情况下，信息可以是新的模型程序，该模型程序然后通过匹配参数数据进行补充。在一个实施例中，健身模型程序被保留，并取决于所选择的健身按需调用；在另一个实施例中，新的健身模型程序代替旧的程序，并且可以修改所存储的参数，以便与新的模型兼容。

在一个实施例中，健身加载器（310）调用针对特定健身的健身模型及其相关联的参数。用于特定健身的参数集的一部分标识多个媒体组件（视觉和听觉的这两者），并且健身加载器经由到媒体播放器（300）的中间元件从媒体数据库（360）中检索和加载这些组件，媒体播放器（300）同步该信息的呈现以对应于锻炼用户的努力。媒体提取器（350）基于从健身加载器（310）接收的信息将媒体剪辑编译成可以由媒体播放器（300）使用的文件。

在一个实施例中，被称为客户端建议引擎（320）的进一步的中介器可以使从媒体提取器（350）接收的编辑的计时变化，以允许锻炼速率的节奏改变，并且还响应于从消息处理器（330）接收的补充消息。该消息处理器（330）响应于各种消息，诸如从外部教练或训练员接收的消息，其中可能需要重复特定的锻炼组件，这将导致建议引擎（320）向媒体提取器（350）请求该动作。

在一个实施例中，从媒体数据库（360）提取并编译成文件的信息，包括当由建议引擎（320）请求时对该文件的改变，可以存储在媒体储存库（370）中，该媒体储存库（370）包括特定于特定机器及其一个或多个用户的媒体信息。该信息可以根据请求被提供给服务器平台（200），以便它可以根据需要在其他地方使用。虽然该活动消耗存储空间，但是只需要提供索引信息，其好处是快速检索已知的或频繁的媒体组合，并且然后锻炼简档的分析变得更加高效。

在一个实施例中，锻炼器材（210）使用具有高磁极数的马达，这使得它能够产生几乎恒定的转矩来提供用户进行锻炼所抵抗的负载，其中该负载在本文中被称为“数字重量”。了解到将该转矩耦合到用户的线轴和滑轮系统后，耦合机构中的张力可以被与激励电流成比例地确定，或者通过使用被布置为张力计的负载单元的直接测量来确定。因此，将数字权重的任意组合按顺序分派给用户进行体验和操作抵抗是实际的。

尽管线缆系统优选用于通用器材，但是在一个实施例中，推杆系统耦合到力发生器，以允许用户向器材施加推力/压迫以及拉力/张力。在正常的单用户锻炼中，负载是根据锻炼负载计划预设的，并响应于用户的努力。负载可以改变以适应用户表现，并且该负载信息可以存储为用户锻炼记录或简档的一部分。

考虑两个用户之间简单的比赛努力，诸如拔河。这里，两个对手在一根绳索上彼此相对拉动，绳索的中心利用一面旗帜来指定，试图击败对方。确定谁能把旗帜或标记拉过一条线决定获胜者。锻炼与此一样简单，两个很好地匹配的对手发挥战术，变化施加拉力的时机，以使敌手处于劣势。

图4A和4B是图示协作锻炼机器的处理的实施例的流程图。在一个实施例中，图4A和4B的处理由图1、2和3中的系统执行。描述了协作拔河移动的示例，而没有限制，其可以推广到任何协作锻炼。

比赛接合的前体是在步骤（410）中创建日历条目，该条目为每个参与者创建可检索的记录。一旦参与者或参赛者被定位在他们各自的锻炼机器上，任一锻炼机器就可以向中介服务器发出就绪命令。然后，服务器可以在步骤（415）中恢复日历化的会话数据，并从另一个锻炼机器请求肯定的就绪指示。在为比赛做准备时，在步骤（420）中服务器还可以向每个锻炼机器发送配置数据，该数据用于为每个参赛者编程所需的参数。在一个实施例中，每个锻炼机器建立到服务器（200）的网络套接字连接。

一旦每个锻炼机器就绪，则服务器就可以在步骤（422）中提供开始拉向起始点的指令；在一个实施例中，这包括在用于在步骤（425）中施加开始负载的时间段内的一系列声音提示，随后是为每个用户显示的倒计时，伴随有声音提示，以利用可区分的提示来表示倒计时步骤，以在步骤（430）中为参与者指示开始或“启动”命令。

常规地，跟随裁判喊出的“拉！”的指令，每个参与者都“承受”在正常拔河竞赛中拉紧绳索的张力，因此在该情况下，在步骤（427）中，锻炼机器基于用户把手的位移来确定开始定位。在该用户施加努力期间，锻炼机器平稳地增加负载，使得保持在步骤（425）中的起始负载处的定位；该起始负载是从示出用户力量能力的估计的用户记录中确定的。

如果用户试图在比赛开始时使张力过度，锻炼机器可以简单地增加负载，使得不可能有进一步的位移；在一个实施例中，负载是跳动的，使得用户感觉到顿挫的动作，以指示已经施加了过分热情的努力，并且还可以提供合适的声音提示。在非常体力的、高努力的运动或活动的上下文中，这些提示可以是可以根据用户的行为鼓励或无礼的言辞或评论。

一旦倒计时计时器到期并且用户已经开始竞赛地拉动，则在步骤（435）中，施加到每个用户的负载是两个用户的努力总和的一半。用户正在拉动或被线缆拉动，并且用户的锻炼机器（210）记录该事实。在一个实施例中，第一锻炼机器（210）经由网络套接字将该数据发送到服务器（200）的健身引擎（240）。使用该数据，健身引擎（240）计算第二锻炼机器（210）的更新的阻力。健身引擎（240）请求第二锻炼机器（210）为与第二锻炼机器（210）相关联的第二用户更新阻力/数字重量。注意，该增量可以是正的或负的，这取决于第一用户和/或第一锻炼机器（210）是否拉得更用力。

当健身引擎（240）从这两个锻炼机器（210）同时或几乎同时接收到该数据时，每个用户的负载或阻力可以被计算为两个用户的努力总和的一半。第一锻炼机器（210）和第二锻炼机器（210）更新它们的显示器（140），以示出关于每个用户已经拉动他们的线缆多远的绳索的当前定位。

在一个实施例中，用户体验到的实际负载在步骤（437）中由让步功能修改，使得原始力量作为比赛中的一个因素被大大降低。如果用户未能抵消该负载，则在步骤（440）中，该用户的把手可能被拉得更靠近锻炼机器，而对手的把手可能被允许移开。以该方式继续的位移可能最终导致表现不佳的用户输掉这一轮。

在一个实施例中，视觉显示器（140）可以在步骤（445）中示出标记绳索的标称中心相对于起始线移动的旗帜，使得用户接收关于游戏进展的有意义的提示。一旦旗帜移动超过预定的阈值（通常是与标称中心点等距部署的两个阈值），则宣布获胜者。

在一个实施例中，获胜者的锻炼机器，也就是说例如第二锻炼机器（210），经由网络套接字向健身引擎（240）发送第二用户已经赢得比赛的消息。健身引擎（240）然后经由网络套接字向第一锻炼机器（210）发送第一用户已经输掉比赛的消息。这两个锻炼机器（210）然后移除它们的阻力/数字重量，使得用户可以收回线缆。健身引擎（240）基于匹配针对每个用户的得分更新用户数据库（260）中的记录。

在步骤（442）中，可以以几种方式报告用户表现；当由负载和移动测量组成的信息以时间间隔为基础传递给服务器时，可以使用连续报告。在一个实施例中，用户记录是基于事件发生的，诸如负载或负载机构的移动的改变，以及当该改变发生时的时间信息。

一旦比赛在步骤（450）中结束，就可以向任一个或两个参与者呈现重新比赛的机会。在事件结束时，服务器随后可以处理在事件过程中收集的用户信息，并在步骤（460）中使用该信息来对用户表现进行计算和排名，并且然后更新诸如排行榜的记录。

图5是数据结构的一个实施例的图示，该数据结构包含与锻炼机器马达的操作相关的数据项。

该数据结构包括：

Public static class MotorSampleEventBody Implements MessageBody {

/**

*参见上述控制模式列表。该controlMode匹配系统的实际状态，而不一定匹配所请求状态

*/

private int controlMode;

/**

*由马达测量到的张力，以磅力为单位

*/

private float motorTensionLbs;

/**

*从马达请求的重量，这将是（基础+ ecc +链条+看护+倾斜）

*这可能会随着惯性和摩擦计算、球停止重量或球车解锁重量进行调整

*/

private float totalWeightAppliedLbs;

/**

*此时将应用的基础重量部分（忽略倾斜和看护）

*这通常是来自{@link MassProfileSet}的{@link MassProfileSet.MassProfileSetBody#baseWeightLbs}，除非在上架模式下当其被设置为5磅时

*/

private float baseWeightAppliedLbs;

/**

*此时将应用的偏心重量部分（忽略倾斜和看护）。这可能取决于相位而改变。在上架模式下，这将是0

*/

private float eccWeightAppliedLbs;

/**

*此时可能应用的链条重量部分（忽略倾斜以及看护）。这将基于ROM的%而改变。在上架模式下，这可以为0

*/

private float chainsWeightAppliedLbs;

/**

*由于看护者作用于基座、ecc和链条（忽略倾斜），所以此时总重量减少。在上架模式下，这可以为0

*/

private float spottedWeightAppliedLbs;

/**

*附加重量减少（-）或增加（+）以限制重量改变率，0意味着我们已经达到意图重量。这在正常使用和上架模式这两者中均使用，但是具有不同的倾斜曲线

*/

private float rampWeightAppliedLbs;

/**

* 假（false）表示下架（正常使用），真（true）表示上架（基本重量设置为5磅）

*/

private boolean isRacked;

/**

* 0是已锁定，1是未锁定。当解锁时，定位值改变，从而造成错误的AWC值。在此模式期间，即使当实际重量减少时，报告的重量值也不被修改

*/

private boolean isCartUnlocked;

/**

*以英寸为单位缠绕的线缆总量。该值跟踪马达定位而不是手柄定位

*/

private float positionMotorIn;

/**

*两根线缆的速度以英寸/秒为单位

*/

private float speedMotorIps;

/**以英寸为单位的左线缆定位。该值保持线缆距最后一次被重新归零的距离。该值可以为负或者为正。重新归零事件在如果马达定位为负，柱车销被拉动，或者一分钟的不活动之后发生

*/

private float positionCableLeftIn;

/**

* 以IPS的左线缆的速度

*/

private float speedCableLeftIps;

/**

* 以英寸为单位的右线缆定位。该值保持线缆距最后一次被重新归零的距离。该值可以为负或者为正。重新归零事件在如果马达定位为负，柱车销被拉动，或者一分钟的不活动之后发生

*/

private float positionCableRightIn;

/**

* 以IPS的右线缆的速度 */

private float speedCableRightIps;

}。

这些数据项中的某些由锻炼机器（210）经由上面讨论的网络套接字发送到服务器（200）或从服务器（200）接收。特别地，数据项“motorTensionLbs（马达张力磅数）”指示用户通过拉动锻炼机器（210）的线缆而生成的张力。此外，数据项“totalWeightAppliedLbs（施加的总重量磅数）”是锻炼机器（210）的马达被指示要在该线缆上生成的总负载或阻力。

在上面的拔河示例中，第一和第二锻炼机器（210）中的每一个向服务器（200）发送数据分组，所述数据分组除了其它事物之外还包括motorTensionLbs的报告，以指示由第一和第二用户分别生成了多少拉力。作为响应，如上面所讨论的，服务器（200）向这两个锻炼机器（210）发送数据分组，所述数据分组除了其它事物之外还包括对totalWeightAppliedLbs的更新，以向每个锻炼机器指示它应当如何调节其马达的负载或阻力。

注意，运动张力、马达张力磅数和总负载或总阻力，所施加的总重量磅数，仅是服务器（200）在用户之间的协作健身期间可能协调的两种可能的数据类型。受制于协作用户之间的协调的其他数据类型包括，例如，计时，例如当一个或多个用户开始一次重复（rep）或锻炼的时刻；例如建议用户进行锻炼的重复次数、重复速度以及来自外围设备的传感器数据，所述外围设备协调生物因素以确定所施加的负载或重量。

协作锻炼机器可以被设置为单用户体验模式。在这种场景中，用户通过例如与锻炼机器的屏幕进行交互来设置锻炼的负载或阻力。在协作用户锻炼体验中，服务器（200）可以基于每个用户在他们各自的锻炼机器上生成的张力来设置每个用户的锻炼机器的负载或阻力。

图6是两个用户参加协作锻炼的实施例的图示。第一用户（610）和第二用户（620）分别操作两个锻炼机器（210A）和（210B），这两个锻炼机器经由网络（180）耦合到中介服务器（200），并且可以将在上述拔河示例中体验的绳索张力传送到每个机器。

最初，在其中参赛者或对手由一根绳索连接的比赛中，第一步骤是装载绳索，使得标记位于固定线的中心。这意味着每个对手都拉动，直到绳索拉紧。在机器示例中，当第一用户（610）拉动用户抓握点时，所使出的拉力与对手（620）施加的拉力相匹配，因此如果一个对手施加负载较慢，则另一个对手可能只感觉到对拉动的较小阻力。该效果可以通过将一台机器的负载张力传递给另一台机器来实现，在该另一台机器上可以复制负载张力。

由于信息的传输时间而显现的隐性延时实际上很小，但是在该示例中可以通过将其分解成模拟绳索中的弹性的算法来补偿；也就是说，当用户拉动物理绳索的一端时，一些拉伸是正常的，并且这可以由机器表示为耦合机构上的恒定张力，其虑及在张力响应于另一用户贡献的相反努力而增加之前的一些移动。在数学模型中，该效果可以描述为非线性弹簧。就锻炼机器上的耦合线缆而言，在人类力量范围内，该线缆是非弹性的，并且仅经历极微小的尺寸改变，因此可以通过改变马达系统处的激励电流来控制绳索的效果。可以测量位移和负载这两者，并将这些因子发送到服务器。

在对手（610）和（620）在力量方面匹配良好的情况下，基于在先前锻炼期间收集的信息，除了提供计时和“感觉”的必要增强之外，所传递的数据可以不变。相比之下，如果对手（610）和（620）不匹配，则可以使用比例算法来缩放数据，使得每个对手以其标称的“力量等级”体验相匹配的参赛者，这意味着一个不太强大的用户可以有意义地与一个更强的参赛者比赛，但仍然能够发展时机技能。尽管这种让步可用性旨在匹配不同表现能力的对手，但是在一个实施例中，单人参赛者可以与他们自己的努力的反映进行比赛，所述努力的反映被让步为虑及疲劳效应和时间偏移。

中介服务器（200）响应于从一个或多个用户接收到的力信息，执行要施加的力的算法确定，并将定义锻炼机器状况的信息传递给适当的机器和用户。对在服务器（200）处接收到的数据的分析还允许将标记旗帜的定位确定为绳索的该部分的净移动，并且在一个实施例中，将标记旗帜的定位显示给参与者作为视觉显示，从而给比赛带来强大的推动。

如果锻炼机器具有启用的相机，则每个参与者（610）和（620）可以看到在显示屏上描绘的在虚拟绳索的相对端的另一人；这允许物理线索或玄机被感知，增加了模拟的真实性。一旦表示虚拟绳索上预定点的标记旗帜移动了规定的距离，服务器就可以确定获胜者。这可以向参与者显示为与起点等距的一对线，以便他们保持对他们在比赛中的进展的认识。

在一个实施例中，参与者（610）和（620）之间的比赛由在参与者的锻炼机器（210A）和（210B）上展示的虚拟教练指导。在一个实施例中，教练是经由服务器（200）与参与者（610）和（620）通信并且使用由网络（180）连接的移动应用（293）或网站（295）的真人（630）。如上面所讨论的，该真人教练（630）可以在比赛之前、期间和之后指示和建议参与者（610）和（620）。

拔河详情。回到拔河的示例，虽然这个锻炼看起来可能是一个简单的力量比赛，但是数字重量的保真度准许更深层次的战术行为。匹配良好的对手（610，620）能够在连接绳索中保持显著的张力，但是负载瞬变的小心时机可以用来使对手不平衡。选取负载应用的调度的技能对获胜也很重要。

根据在使用锻炼机器（210）的比赛期间收集的数据，可以根据与所执行的工作的移动信息耦合的所记录的负载来确定关于力量的信息。技能可以从负载瞬变和这些与移动信息相耦合的时机推断出来。以这种方式，可以为这类比赛编辑用户记录，并应用分数，以允许快速和/或准确地比较参赛者及其相对简单的让步。

存在可以应用于生成鲁棒的用户数据集的几个评分系统，并且一个实施例使用“Elo”评级系统；这种评级方法最初是为评估国际象棋选手的技能而制定的，在其中需要一些策略思维或技能的广泛比赛活动中有相当大的应用。

为每场比赛更新用户在参赛者的排名表（460）中的排名，并且这些更新是在考虑对手的起始排名以及是否记录了输或者赢的情况下计算的。在比赛结束时——定义为当一面旗帜跨过一个或另一个参与者的阈值时——施加到每个锻炼机器上的负载被平滑地减小到零，并且一旦确定把手已经被释放，锻炼机器然后就轻轻地将把手收回到其休息定位。

可以使用每个锻炼机器（210）的显示器（140）来发信号通知正在进行的游戏的当前状态。在一个实施例中，屏幕背景改变颜色以指示参赛者在游戏中是领先还是落后。服务器（200）连接也可以用于使非参与者能够观看游戏，并且状态被反映在这些观众设备（293，295）上。进一步地，可以提供用户排名，使得未来的竞争者可观看到表现的实时评估；观察玩家风格中策略元素的能力可能会带来更高质量的比赛。

在公共环境中，锻炼机器（210）和服务器（200）之间的连接通常使用典型的商业互联网连接来实现。容纳在校园环境中的锻炼机器（210）可以直接与服务器（200）和其他元件互连，并且对于其他网络是完全私有的。所使用的连接协议可以由应用确定，并且除了连接速率足够快以避免消息传输中的任何不适当的延时之外，不需要依赖于任何特定的标准。所描述的该示例性比赛场景是具有最小系统的更简单的应用之一，该最小系统由两个如所描述的锻炼机器（210）组成，并耦合到服务器功能。在一个实施例中，该服务器（200）功能驻留在主锻炼机器（210）中，从而不需要单独的物理服务器存在。

类似于所描述的一对一拔河，拔河的团队事件可以在协作锻炼机器（210）上进行。每一侧都有许多参与者，可以遵循与如图4A/4B中所描述的相同的操作协议。然而，以下是一些不同之处。绳索上的负载是一个方向上所有力的总和加上相反方向上所有力的总和。该问题本质上是线性的，因为一根绳索只能在团队之间形成一条直线，并且偏离直线的力量只是浪费努力，因为在标准的身体比赛中，任何偏移都必须被团队成员抵消，或者导致绳索动作的转动。每个团队成员都要承受他们前面的绳索的张力（负载），减去从他们后面的张力之和可得到的努力。这是对所施加努力的力量分量的直观计算。

从产生脉动瞬变获得的优势在很大程度上取决于来自整个团队的瞬变努力的同步施加。比赛的性质要求团队领导者制定并保持团队所有参与者都能培养的节奏，目标是扰乱对方团队至少一名成员的平衡；一旦一个团队成员不能施加总张力的所需分量，那么标记旗帜可能会快速移动，标记旗帜在跨过预定义的阈值时定义获胜团队。

在一个实施例中，服务器（200）可以提供一个程序，该程序允许一个团队或一组竞争者的锻炼机器（210）模拟一个有竞争力的对手，从而可以容易地实现练习会话。该模拟可以包括算法，所述算法是自适应的并且能够利用练习团队施加瞬变之后的下降沿张力损失，使得他们能够保持减少他们暴露于损失的基本负载。在另一个实施例中，使用中的锻炼机器之一包含服务器，该服务器能够访问存储在外部数据库中的团队信息，并且可与可以从控制服务器下载的所存储程序结合使用。

划船。支持团队的协作训练的技术的进一步应用是可以用于练习划船的系统。双人、四人和八人是划船运动中常见的团队安排，并且就像在拔河比赛中一样，对队员之间的同步性高度敏感。在该情况下，敌人不是被指派对抗对手的努力，而是被标识为由于风、波浪和水流而导致的环境因素。许多划船路线是众所周知的，并且是预定义的，因此使用配备有传感器的船只来记录河流的动态，从而收集路线上一系列状况的信息。例如，GPS接收器可以确定水流流动，风速计可以用于测量风力作用，加速度计可用于确定波浪作用的效果。这些因子可以存储在数据库中，并允许为具有使用插值技术开发的特定风、波浪和水流的效果的任何特定路线建立复合模型，以在模拟船只通过路线时解决这些效果。

船员通常需要能够变更施加到左右桨的相对努力，以实现横向移动分量来操纵船只，并且这种建模能够为有效练习提供所需的刺激。在对手背风区中划船的效果也可以以该方式建模。在一个实施例中，用户（610）占据一个座椅定位，在该座椅定位处，通过杠杆的布置来模拟桨，以允许在前后两个方向上消耗努力，同时座椅能够自由滚动或者在前后移动中不同地生成阻力，以模拟划桨者对抗船只进行锻炼时的动量改变。

应当注意的是，这些协作锻炼从小的一对一交互跨越到大规模的多用户场景，如下表所述的协作模态和/或由协作锻炼机器启用的场景：

表1 . 协作锻炼机器模态。

在表1中，教导与学习列引用了为体验式学习或直接指示设计的明确模态。例如，用户可以从虚拟教练处学习，虚拟教练的动作被设计为优化即时负载需求或重复计数，使得用户明确地和/或隐性地学习执行具有可选运动的移动。类似地，用户可以从真人教练处学习，或者在由真人教练带领的其他人的小组课程中学习，由此教练的动作直接影响用户的感觉体验，例如感觉在用户的锻炼机器（210）的（610）致动器（110）上的教练动作。这种学习的一个实施例牵涉例如在划船或进行大量重复时以完美的形态缓慢地、动态地移动。

在一个实施例中，真人或虚拟教练指示用户锻炼机器以缓慢规则的节奏在他们的线缆上施加力。用户加入进来的目的是维持该步调。如果用户开始移动得太快，则重复内的负载会变得更重，以减速用户的速度，帮助用户与教练的步调完美协调，以便用户可以感觉到时机。如果用户移动太慢，他们的负载就会减轻，这样他们就能跟上教练的步调。在一个实施例中，真人和/或虚拟教练介入并向用户的线缆施加力。视觉表示指示用户相对于指导者的步调，或者在小组上下文中相对于小组中的其他人的步调。

在表1中，合作列涉及用户与一个或多个真实或虚拟的其他用户一起锻炼，以共同完成目标或协调行动。在该场景中，服务器（200）将来自多个用户锻炼机器的数据进行组合，以对照目标或动作评估进展。

在表1中，比赛列涉及一个用户或用户团队与另一个用户或用户团队进行比赛。在该场景中，存在一个“获胜者”和一个或多个“失败者”。范例比赛场景牵涉游戏。例如，联合协作锻炼活动，诸如联合提升或平衡负载，“游戏化”锻炼范例，同时将健身动作添加到典型的游戏活动中，“健身化”游戏体验。之前关于团队划船的讨论是游戏化体验的一个示例。主要的感觉活动是锻炼，并且“游戏化”的比赛方面被集成到体验中。游戏也可以是协作的，而不仅仅是比赛的。

在表1中，并行游戏列涉及其中多个用户一起锻炼，但既不协作也不比赛的场景，如上面所定义的。在这些练习中，关键方面包括使协作用户的活动同步，在用户锻炼机器之间共享音频和视频以及统计数据，以便用户感觉他们是在作为一个共同小组进行锻炼。在一个实施例中，该并行游戏包括根据参与用户的个人动作而改变的共享环境。用户在体验该环境的同时一起适配环境，其中他们的累积动作改变了他们在锻炼时共享的感官（例如视觉、听觉、触觉和负载）上下文，从而提供了作为累积动作的结果的体验。

尽管本文已经详细讨论了拔河和划船，但没有进行限制，协作锻炼机器能够生成和操作几乎任何种类的协作锻炼。下面是这样的锻炼的示例。

“心连心”。在一个合作实施例中，用户（610）可以在有氧活动上具有“心连心”的协调。例如，锻炼机器能够设定心率目标；可以是特定的，诸如（155）次每分钟，或者是用户已知最大心率的百分比。当用户划船或进行任何其他有氧运动时，他们的心率基于努力遵循正常的起伏模式。锻炼机器使用该信息来提供“正确”的努力的量，以给定的步调将用户的心率维持在目标区带内。

在协调的心连心活动中，用户（610）决定将他或她的心率与一个或多个其他用户（620）的心率相协调，而不是与单个特定区带相协调。在该情况下，心率监测器将周期性平均心率数据流式传输到服务器，从而允许一个用户在健身中的给定时间段内“调整”另一个用户的目标心脏区带。一个或多个配对的用户接受一种强制算法，该算法被设计成以给定的步调将他们的心脏放在与另一个心脏相同的“区带”中。

“跷跷板”。该锻炼模仿一个被称为“跷跷板”的典型儿童游乐场活动。在该合作实施例中，用户（610）选择该活动，并在平板电脑上看到“跷跷板”上某人（620）的视角。当一个用户（610）执行诸如深蹲之类的推动移动时，他们看到他们自己的视角上升，而他们的另一合作用户（620）下降。然后，他们的移动在屏幕上无效，直到另一个玩家蹲下，将他们自己向上推，并且使第一用户下降。第一用户的动作现在影响屏幕（140）。用户可以通过音频交谈，并且一起“挂起”，同时进行随意的低等级移动，所述动作不是明确的目标驱动的，而是体验驱动的。

“极速前进”。协作锻炼的范围可以从两个用户到数百到数千并且可能甚至数百万用户。在一个合作和比赛的实施例中，用户进行如下挑战：在一个月的过程中每天在指定的时间通过攀爬、划船或骑自行车跨过指定的地形来完成“极速前进”。每天，团队都会看到当天的“地形”——他们的目标是一起度过每天的挑战。一天，他们可能会通过做过头肩推来“攀爬”到达峡谷的顶端。另一天他们可能会“划船”让他们的团队跨过危险的急流。每个人都携带着需要使用力跨地形移动的“物资”。

如果一个队友没有出现或者参与的力度不足以移动他们的负载份额，则其他队友会实时发现自己负担了额外的重量。如果一个队友未能完成足够大百分比的“工作”来将他们的负载移动一段给定的距离，则队友就不再能够承受他们的冲力——他们“摔倒”并被从竞赛中移除。在艰难的挑战结束时，团队可能从具有数千名成员变成具有非常少的成员。

“赛车”。在一个比赛实施例中，玩流行赛车游戏版本的两个用户（610，620）将通过在锻炼机器上锻炼来累积“力量”，以为他们自己的速度以及他们可以投掷的障碍物“供能”，从而减慢其他人的速度。在一个实施例中，用户通过在指定的持续时间内拉动线缆来生成力量，直到他们的汽车起飞。当他们竞赛时，他们的汽车速度和力量与他们拉动线缆生成的力量直接相关。用户因诸如稳定一致的步调以及运动的形态或范围等因素而获得奖励，以及点数，所述点数累积以在特定时间为他们的对手释放障碍。

在一个实施例中，在竞赛开始的两分钟内，如果一方已经达到了运动的范围和节奏的目标，则实现并存储在屏幕上可视地表示的障碍物，诸如香蕉皮。已经实现该物品的用户（610）可以在对手（620）的车下释放它。接收“香蕉皮”的目标用户将这感觉为在指定时间段内的增加的等量负载的算法，其在一段持续时间内降低他们的拉动的速度，减慢他们在赛道上的“车”，并要求他们拉动得更用力以留在竞赛中。

“冥想”。在一个合作和并行游戏实施例中，两个或更多个用户参与给他们带来共享的幸福感的活动。平板电脑上示出的视频引导玩家进入冥想活动，该冥想活动被激烈的身体努力时段打断。在一个实施例中，玩家坐在长凳上，杆致动器在他们的腿上。他们在视频的引导下参与引导性冥想，所述视频示出具有音轨的舒缓景象，例如森林景象。当到了打破冥想并且进入动作的时间，用户被邀请一起“制造雨”。背景中正在播放一段雨中森林树叶的视频。执行一次过头肩推，用户重复“推”上天空，他们积累的“力量”驱动屏幕上的视频播放速度。用户推得越多，雨下得越快。雨开始下得更快、更大，直到达到指定的持续时间或累积的力，最终雷声滚滚而来，并且人们被引导回到冥想中。

“一起建造”。在合作实施例中，当用户经历结构化的锻炼项目时，他们正在一起“建造”世界。屏幕上的模拟表示各种移动完成的“工作”量。每个玩家负责一项生存所需的关键特征所需的“技能”。例如，在该实施例中，用户“砍伐”倒下的树，并在过头肩推中“举起”以建造屋顶，同时他们“横向推动”以将石头推到墙壁中。当完成足够的工作来建造房屋时，一起游戏的用户“升级”；他们的项目前进到下一级别。他们被给予更复杂的移动，所述移动基于更复杂的移动产生更复杂的模拟结构。令人惊讶的元素进入游戏上下文，诸如在没有实现通知的情况下可能会被“杀死”的威胁性生物，从而使项目保持新鲜和有活力。在被设计为利用人际压力来参与的一个实施例中，玩家不能在没有另一个人参与的情况下超越某一点。例如，如果两个玩家正在“建造”一栋房屋，则每个玩家需要贡献砍伐和举起来建造墙壁。除非每个玩家做他们自己的部分，否则房屋是无法完工的。

“攀爬墙壁”。用户通过执行交替拉拽前进到墙壁顶部。锻炼机器（210）基于用户的能力和体重为每个用户设定重量或负载。当用户（610）拉动线缆时，锻炼机器例如经由线缆长度检测用户的运动范围，并且使他们的数字化身（例如显示在屏幕上）连同其他比赛用户化身在墙壁上向上“移动”。第一个把自己拉到墙壁顶部的用户获胜！

“装满水桶”。用户一起工作，以利用不同大小和重量的岩石装满一个大水桶。岩石在屏幕上示出，并且设置对应于岩石大小的负载或重量，并且用户可以举起岩石，例如执行硬举，以便用于使锻炼机器将岩石放置在水桶中。两个或多个用户可以计时一起填满水桶，或者与另一个组和/或他们自己之间比赛。

“停摆时间”。用户在由锻炼机器决定的负载或重量的情况下尽可能长时间保持定位或移动的良好运动范围/形态。当他们挣扎时，锻炼机器在屏幕上示出他们的运动范围和/或其他用户的运动范围，以查看他们离失去形态还有多远。第一个使其运动范围（例如通过线缆长度来测量）脱离边界的人输掉这轮。

“水桶保持”。这类似于“停摆时间”，但每5秒钟，系统就会增加重量，例如半磅。第一个未能维持适当运动范围或适当形态的用户输掉这轮。

“胜人一筹！（H-O-R-S-E）”也就是说，“你做10次重复，我做11次，你做12次，谁达到最高

。”对于给定的移动，例如二头肌弯举，锻炼机器可以基于用户的能力建议负载或重量。第一用户（610）执行具有质量形式的重复，由来自智能手柄的速度、运动范围和陀螺仪数据的组合来测量。第二用户（620）为一个额外的重复执行相同的移动。随后的用户，绕着一个圈回到原始用户（610）并继续，保持添加额外的重复，直到用户之一通过停止移动或未能执行质量重复而“失败”。

“自行车赛”。在一个实施例中，锻炼机器的线缆附接到固定自行车的踏板上。用户（610）将自行车设置为以最小阻力运行。锻炼机器和/或其线缆会生成阻力或负载。利用该动力，固定自行车变得活跃，具有本文讨论的协作健身的所有特征。例如，连接到其各自的锻炼机器上的一组固定骑手，可以形成一个“自行车队”，一个骑手领先，并且其他骑手牵引在领头者后面。服务器（200）可以将领头者的负载或阻力设置为大于“落后”的骑手的负载或阻力。

“接力赛”。第一个用户尽可能多地执行重复，直到力竭，然后将“接力棒传给”第二个用户，以继续为他们的团队执行重复；成功要求维持跨玩家执行重复的最小步调，并且不“掉棒”。

“建造金字塔”。想象古埃及人不得不举起又大又重的石头；所有的玩家必须同时举起石头，也就是同时执行每一次重复，以便成功地将石头抬起到位。如果任何人落后或领先，石头就会掉下来。

“截击（volley）”。第一个用户执行一次重复，然后第二个用户执行一次重复，来回切换。每个用户都必须跟上另一个用户，一个用户的重复从另一个用户完成的那一刻开始。

前述协作锻炼场景是示例，而非限制。服务器（200）使得能够实现任何类型的协作锻炼，包括合作、比赛和并行，以及它们的任何组合。进一步地，该协作涉及服务器（200）共享由锻炼机器生成或使用的任何种类的数据，包括例如张力或负载、重复或组的计时、重复次数、以及视频和音频以及统计数据。进一步地，服务器（200）使得能够实现该共享数据的任何组合，包括例如添加、减去、整理、排序、让步等。

协作锻炼给协作用户一种共享练习体验的感觉，这进而为用户参与提供动机。这些协作锻炼还使得教练和训练员能够参与并领导小组健身，这给用户现场指导的好处，并且教练能够访问比教练的本地地理区域大得多的客户观众。

此外，使得能够实现全新的游戏区域——为当前只需要拇指移动的流行游戏添加了锻炼。当用户玩上述游戏时，他们执行大型的、基于身体的移动，所述移动通过在游戏时提高他们的健康来使他们改进。在一个实施例中，具有三个访问加速度计和按钮的手柄增强了锻炼机器，在必要时帮助用户导航，并“点燃”他们利用策略时机实现的力量，其直接和立即影响其他玩家体验。

如图1和图6所示，本地锻炼设备（210A）包括电磁阻力单元（110）和控制接口（170），控制接口（170）被配置为：至少部分地基于对电磁阻力单元（110）的用户（610）响应来发送本地锻炼设备的状态报告；接收基于远程锻炼设备（210B）的状态的更新；以及控制器（102 ），其使得电磁阻力单元（110）作为对接收到的更新的反应来改变状态。

在一个实施例中，电磁阻力单元是马达。在一个实施例中，报告被发送到远程设备，并且从远程设备接收更新。远程设备可以是对等设备和/或远程服务器。在一个实施例中，远程设备发送更新以增加与本地锻炼设备上的电磁阻力单元和远程锻炼设备上的远程电磁阻力单元相关联的力，直到确定至少一个锻炼设备的状态反映相关联的用户正开始被该力克服，例如在上述拔河应用中。

在一个实施例中，报告和更新使得本地锻炼设备和远程锻炼设备如上所述基本上等速和/或同步地执行。例如，本地锻炼设备和远程锻炼设备模拟拔河游戏。

在一个实施例中，报告和更新使得本地锻炼设备的用户和远程锻炼设备的远程用户合作地施加力来模拟举起重物。在一个实施例中，报告和更新使得本地锻炼设备的用户和远程锻炼设备的远程用户合作地施加力以模拟一起划船。在一个实施例中，报告和更新使得本地锻炼设备的用户和远程锻炼设备的远程用户合作地施加力以协作实现目标。

在一个实施例中，报告和/或更新包括表现度量。表现度量的一个示例包括以下至少一项的测量：定位、速度、加速度、时间、压力、动量、功、能量、重量和力量。表现度量的另一个示例包括以下至少一项的测量：心率、氧灌注、呼吸率、SpO2、卡路里消耗、体温、大脑活动、肌肉运动和出汗率。在一个实施例中，报告包括以下类型中的至少一种的输入/输出：音频、视频、语音和触觉。

类似地，远程锻炼设备（210B）包括：电磁阻力单元（110）；控制接口（170），被配置为：至少部分地基于对电磁阻力单元的用户（620）响应，发送远程锻炼设备（210B）的状态报告；接收基于本地锻炼设备的状态的更新（210 A）；以及控制器（102 ），其使得电磁阻力单元（110）作为对接收到的更新的反应来改变状态。

图7是图示协作锻炼过程的实施例的流程图。在一个实施例中，图7的过程由图1的控制器（102）执行。在步骤（702），至少部分地基于对本地锻炼设备中的电磁阻力单元（110）的用户（610）响应，发送本地锻炼设备（210A）的状态报告。在步骤（704），接收基于远程锻炼设备（210B）的状态的更新。在步骤（706），使电磁阻力单元（110）作为对接收到的更新的反应来改变状态。

尽管为了清楚理解的目的，已经对前述实施例进行了一些详细描述，但是本发明不限于所提供的细节。存在许多实现本发明的替代方式。所公开的实施例是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种本地锻炼设备，包括：

电磁阻力单元；

控制接口，被配置为：

至少部分地基于对电磁阻力单元的用户响应，发送本地锻炼设备的状态的报告；

接收基于远程锻炼设备的状态的更新；和

控制器，使得电磁阻力单元作为对接收到的更新的反应来改变状态。

2.根据权利要求1所述的本地锻炼设备，其中所述电磁阻力单元是马达。

3.根据权利要求1所述的本地锻炼设备，其中所述报告被发送到远程设备，并且从所述远程设备接收所述更新。

4.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述远程设备是对等设备。

5.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述远程设备是远程服务器。

6.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述远程设备发送所述更新以增加与所述本地锻炼设备上的电磁阻力单元和所述远程锻炼设备上的远程电磁阻力单元相关联的力，直到确定所述锻炼设备中的至少一个的状态反映了相关联的用户正在开始被所述力克服。

7.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述报告和所述更新使得所述本地锻炼设备和所述远程锻炼设备基本上等速地执行。

8.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述本地锻炼设备和所述远程锻炼设备模拟拔河游戏。

9.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述报告和所述更新使得所述本地锻炼设备的用户和所述远程锻炼设备的远程用户合作地施加力以模拟举起重物。

10.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述报告和所述更新使得所述本地锻炼设备的用户和所述远程锻炼设备的远程用户合作地施加力以模拟一起划船。

11.根据权利要求3所述的本地锻炼设备，其中所述报告和所述更新使得所述本地锻炼设备的用户和所述远程锻炼设备的远程用户合作地施加力以协作来实现目标。

12.根据权利要求1所述的本地锻炼设备，其中所述报告包括表现度量。

13.根据权利要求12所述的本地锻炼设备，其中所述表现度量包括以下中的至少一项的测量：定位、速度、加速度、时间、压力、动量、功、能量、重量和力量。

14.根据权利要求12所述的本地锻炼设备，其中所述表现度量包括以下中的至少一项的测量：心率、氧灌注、呼吸率、SpO2、卡路里消耗、体温、大脑活动、肌肉运动和出汗率。

15.根据权利要求12所述的本地锻炼设备，其中，所述报告包括以下类型中的至少一种的输入/输出：音频、视频、语音和触觉。

16.根据权利要求1所述的本地锻炼设备，其中，所述更新包括表现度量。

17.一种远程锻炼设备，包括：

电磁阻力单元；

控制接口，被配置为：

至少部分地基于用户对电磁阻力单元的响应，发送远程锻炼设备的状态的报告；

接收基于本地锻炼设备的状态的更新；和

控制器，使得电磁阻力单元作为对接收到的更新的反应来改变状态。

18.根据权利要求17所述的远程锻炼设备，其中所述电磁阻力单元是马达。

19.一种协作锻炼的方法，包括：

至少部分地基于对本地锻炼设备中的电磁阻力单元的用户响应，发送本地锻炼设备的状态的报告；

接收基于远程锻炼设备的状态的更新；和

使得电磁阻力单元作为对接收到的更新的反应而改变状态。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述电磁阻力单元是马达。

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