CN113164806A - 用于训练装置的辅助驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于训练装置的辅助驱动器，该辅助驱动器包括第一测力装置、控制装置和驱动单元，其中该控制装置设计成确定目标力FS,max，该第一测力装置设计成确定施加到主牵引构件且实质上由连接到该主牵引构件的可移动质量块的加速度引起的实际力FS，并且其中该第一测力装置还设计成将所确定的实际力FS传输到该控制装置，该控制装置还设计成比较该实际力FS与该目标力FS,max，并控制该驱动单元，使得在该实际力FS超过该目标力FS,max的情况下，具有提供对重力加速度的阻力的分量的辅助力FZ借助该驱动单元与该可移动质量块的连接而作用于该可移动质量块。本发明还涉及一种包括该训练装置和用于该训练装置的该辅助驱动器的系统。

Description

用于训练装置的辅助驱动器
技术领域
本发明涉及一种用于训练装置的辅助驱动器，所述辅助驱动器包括第一测力装置、控制装置和驱动单元，还涉及包括所述训练装置和用于所述训练装置的所述辅助驱动器的系统。
背景技术
发明内容
借助根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器，可以以相对简单的方式改装现有训练装置，特别是力量训练装置，还可以在装配期间相应地配备新的训练装置。根据本发明的辅助驱动器的拆卸也可以以非破坏性的方式进行，例如，以便其随后可以在另一训练装置中使用。包含辅助驱动器和力量训练装置的系统的准模块化结构也为制造商的生产提供了更大的灵活性。此外，当然，辅助驱动器可以完全单独地制造和提供。
举例来说，描述了力量训练装置，其中总可移动质量块实质上可由彼此竖直堆叠布置的多个质量板组成。举例来说，这些质量板通过驱动杆和插销连接，然后它们相应地移动，并相应地限定总可移动质量块。
因此，假设某个/已知的加速度，通过设置总可移动质量块来限定最大训练负荷，为此，相应地布置销。通常，当锻炼者施力时，其总可移动质量块的加速度与重力加速度相反。
单纯机械配置的普通力量训练装置的缺点是训练负荷只能以离散的间隔改变，即根据单个重量板的质量(例如，每个重量板为5kg)改变。任何这样的改变都必须主动进行，通常是通过重新插上销来进行，这样就几乎不可能在同心阶段和偏心阶段施加不同的负荷。对锻炼者的心血管值的持续适应也是几乎不可能的。可纯电动产生动态负荷的主动训练装置(全电动力量训练装置)也提供上述训练选项，但是，无论是购买还是维护都要昂贵得多，并且必须提供复杂的安全措施，以避免在装置出现故障时，锻炼者的负荷过高。这种主动训练装置的功耗也显著高于根据本发明的辅助驱动器的功耗。
因此，本发明的目标是提供一种用于训练装置的辅助驱动器以及包括所述训练装置和用于所述训练装置的辅助驱动器的系统，以便提供安全和优化的训练负荷。
如上文所描述，假设已设定/已知的加速度，通过限定总可移动质量块来明确限定最大训练负荷。如果锻炼者现在有意施加一个力，那么产生的总可移动质量块的加速度与重力加速度相反。
这从两个方面提供了安全性。一方面，可以以相对简单的方式在质量板和训练装置的其余可移动机械部件之间建立安全的机械连接。另一方面，总可移动质量块被明确限定，即基本上由通过插销相互连接的质量板来限定。不能无意或意外地超过通过设置总可移动质量块限定的最大训练负荷——需要确定/已知的加速度，因为由于总可移动质量块本身，锻炼者总是要施加一个最大力，这个力相当于总可移动质量块和相对于重力加速度的期望加速度的乘积。因此，从锻炼者的角度来看，就对锻炼者的影响而言，根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器总是显然只会减少总可移动质量块和由此产生的负荷，而不会实际地增加它。
根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器保持这两个基本安全特性，特别是由总可移动质量块明确限定的最大可能(期望)训练负荷。根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器的配置提供了特定的优点，即可以达到由总可移动质量块明确限定的最大可能训练负荷，但决不会无意中超过这个最大可能训练负荷。为此目的，根据本发明的辅助驱动器仅作用于总可移动质量块，使得由该作用产生的力的至少一个分量与重力加速度相反，即，与由于重力或下落加速度而产生的加速度相反。
这也是本发明相对于可以纯电动产生动态负荷的主动训练装置(全电动力量训练装置)的主要优点之一。对于此类装置，必须采取非常高水平的安全防护，以避免在发生故障时出现过大负荷甚至可能的伤害。原则上，主动训练装置(全电动力量训练装置)在获取和维护方面的成本都非常高。
通过根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器，在进行锻炼的同时，可以连续地调整实际施加的力，从而调整负荷，同时可靠地约束设定的最大训练负荷。在最简单的情况下，可以设定最大负荷，此最大负荷根据需要精细地增加，最多可与由总可移动质量块预先确定的最大训练负荷相当。这样的最大负荷也可以在进行锻炼时调整。此处可以设想一种纯粹的时间调整或与预定循环相关的调整，这还可以考虑到锻炼者的心血管值。
根据本发明的辅助驱动器的另一个非常重要的优点是，它可以产生所谓的“偏心超负荷”。在运动阶段，当肌肉被拉伸(偏心收缩)时，它被称为偏心超负荷，并且承受的负荷比它以前在同心运动阶段经受的致使肌肉短缩(主动肌肉短缩；同心收缩)的负荷更高，或者比当长度在反作用力作用下保持恒定(等长收缩)时的负荷更高。在典型的配重片(weight stack)力量训练装置中，偏心收缩和同心收缩在理想情况下是相同的，但由于摩擦损失的作用，同心阶段的力总是略高于偏心阶段的力。然而，因为在偏心收缩时肌肉的负荷可能会增加30％左右，因此肌肉上相应的训练刺激会丢失，这反过来只会导致肌肉生长减少。
由于根据本发明的辅助驱动器所启用的运动期间具有连续负荷控制，因此力曲线也可以与锻炼和锻炼者的杠杆比率最佳匹配。锻炼者应该何时调整负荷也很明显。例如，这还允许自动调整训练负荷。
根据本发明的作为转换套件的辅助驱动器可配置成仅安装额外元件，但不必对现有的机械部件或现有的力量训练装置的盖或传力部件进行机械改变。也不需要拆卸任何拉绳或重量板，不需要请经过电气或电子设备使用培训的专业人员来将装置投入运行并在正常运行期间对其进行监测。如上文所描述，由于根据本发明的辅助驱动器的安装类型和基本功能，锻炼者不会承受比可设置的最大训练负荷更高的机械负荷，制造商已经通过重量板规定了最大训练负荷的范围。通过这种方式，也可以避免产品责任或未决担保索赔的问题。
同样有利的是，根据本发明的辅助驱动器的机构可以由许多普通的机械元件形成，这能够降低获取、操作、维护、维修和更换等的成本。
为了实现这一目标，提出了一种用于训练装置的具有权利要求1所述特征的辅助驱动器。
用于训练装置的这种辅助驱动器可包括至少一个第一测力装置、至少一个控制装置和至少一个驱动单元。控制装置可确定目标力FS,max，它对应于锻炼者身上的最大负荷。此目标力FS,max随时间和另外确定的变量而变化；这种变化可以是连续的、几乎离散的和/或循环的。目标力FS,max可以例如依据运动方向、运动速度、运动速度的变化、锻炼者的心血管系统的值或其组合来确定；在计算目标力FS,max时可以考虑大量的生理值。第一测力装置可确定实际力FS，所述实际力可施加到锻炼者对其进行动作的训练装置的主牵引构件，且实质上可由连接到主牵引构件的可移动质量块的加速度引起。这样的主牵引构件可以是例如绳索或带子，也就是适合传输牵引力的机械元件。可移动质量块的加速度既可以是始终起作用的重力加速度或坠落加速度，即由于重力而产生的实质恒定加速度，也可以是锻炼者所引起的额外动态加速度。在主牵引构件处确定的实际力FS可以从第一测力装置传输到控制装置。然后，控制装置可以比较所传输的实际力FS与目标力FS,max，并且——在实际力FS超过目标力FS,max的情况下——控制装置可以控制驱动单元，使得具有与重力加速度相反的分量的辅助力FZ可以经由驱动单元与可移动质量块之间的连接来作用于可移动质量块。
由于控制装置仅在主牵引构件处测得的实际力FS超过目标力FS,max时才控制驱动单元，因此锻炼者身上的负荷决不会大于由可移动质量块和作用在其上的总加速度产生的负荷。如果锻炼者没有施加一个能使可移动质量块相对于重力加速度加速的负荷，那么重力加速度用作可移动质量块的最大加速度。因此，如果辅助力FZ的至少一个分量与重力加速度相反，那么可以确保锻炼者永远不会意外地承受有潜在危险的高负荷。还可以通过绝对地或相对于可移动质量块故意限制辅助力来进一步增强这种保护；例如，辅助力最大为150N或可移动质量块的20％。由于辅助力FZ可通过用于训练装置的全功能辅助驱动器进行限制，所以即使假定系统发生完全故障，额外负荷也不会超过移除的有限辅助力FZ，因此例如最多只能达到可移动质量块的20％。除了提供更高的安全性之外，还可以避免功耗的增加。
此外，这种用于训练装置的辅助驱动器还可以为驱动单元提供紧急制动功能。在发生电源故障或其它故障时，可以集成由硬件实施的安全紧急停止功能，然后使驱动单元的电动机绕组短路。因此，在发生故障或测量值异常偏离(例如超过极限值)的情况下，可移动质量块可以用电动机的最大力矩制动。
从属权利要求涉及本发明的有利实施例以及进一步发展。
在辅助驱动器中，控制装置可以比较所传输的实际力FS与目标力FS,max，并且在实际力FS超过目标力FS,max的情况下，控制装置可以控制驱动单元，使得辅助力FZ减小经由驱动单元与可移动质量块的连接施加到主牵引构件的所确定的实际力FS。这可以确保施加到主牵引构件的实际力FS实际上已经通过辅助力FZ减小，这样可以提高安全性。
在辅助驱动器中，控制装置可以比较所传输的实际力FS与目标力FS,max，并且在实际力FS超过目标力FS,max的情况下，控制装置可以控制驱动单元，使得辅助力FZ经由驱动单元与可移动质量块的连接将所确定的施加到主牵引构件的实际力FS实质上减小到目标力FS,max。以此方式，可以以能够被验证的方式确保例如除了现有摩擦损失之外，将由锻炼者施加的力现在实质上与目标力FS,max相当。如果目标力FS,max改变，那么实际力FS也会由于控制而相应地改变，因为辅助力FZ的调整是永久性的。在保持上文所描述的所有积极安全性特征的同时，可以为锻炼者产生几乎可以随意调整和优化的负荷。
辅助驱动器可另外包括运动传感器，其可配置成确定可移动质量块的运动方向并将其传输到控制装置，并且控制装置可进一步配置成另外依据可移动质量块的运动方向确定目标力FS,max。因此，例如，可以产生上述“偏心超负荷”，从而可以实现改进的肌肉形成，因为锻炼者施加的负荷可以有利地适应当前的运动方向。
辅助驱动器的运动传感器可进一步配置成确定可移动质量块的绝对或相对位置和/或其一阶和/或二阶时间导数，或成相应比例的变量，并将其传输到控制装置，控制装置也可配置成同样依据可移动质量块的位置和/或其一阶和/或二阶时间导数确定目标力FS,max。这可以将目标力FS,max更精细地调整到相关参数，以便可以在改进的特别是细化的序列的基础上增强训练效果。
有利地，运动传感器可以集成到驱动单元中，由此既可以确保设计特别节省空间，又可以确保有特殊保护，防止发生可能的外部损坏。此外，如果运动传感器直接在驱动单元中执行测量，那么测量的完整性可以增加，因此不会涉及其它可能使测量失真的机器元件。
此外，辅助驱动器的第一测力装置可配置成确定主牵引构件的张力，以便确定实际力FS。原则上，如果张力已知，那么可以非常准确地推断施加的实际力FS，同时也可以提高通过与目标力FS,max比较进行控制的准确度。
有利地，第一测力装置可以这样配置，即使用偏转来确定主牵引构件的张力。这是一种特别可靠的张力确定方法，且因此可以确定施加的实际力FS，进而提高了通过与目标力FS,max比较进行控制的可靠性。
另外，第一测力装置可配置成确定主牵引构件的伸长率，以便确定实际力FS。施加的实际力FS还可以根据伸长率非常准确地推断出。
由于在线弹性范围(比例范围，“胡克直线”)内，伸长率与张应力成比例，使得胡克定律适用，因此，两种类型的实际力FS确定可交替或并行进行。如果有两个以不同方式确定的实际力FS的测量值，那么可以以适当的方式将它们相互比较，从而可以进一步增加测量的完整性。还可设想就测量值的变化速度或一般动力学而言对测量方法的适用性进行评估。
第一测力装置可有利地包括根据磁致伸缩原理操作的应变计和/或磁致伸缩传感器。应变计和磁致伸缩传感器均可从普通供应商处获得，它们具有各种各样的实施例，很好地适应了各自的需要，还实现了成本降低。另外，应变计特别节省空间，也可以很容易地放置在难以接近的地方。
此外，第一测力装置可配置成通过包括可配置为确定可移动质量块的质量的称重装置和进一步包括可配置为确定可移动质量块位置随时间推移的第二变化的加速度传感器来确定实际力FS。已知加速质量块和相应加速度，实际力FS可直接根据牛顿第二定律通过简单的乘法来确定。为此目的，称重装置必须例如在可辨识出可移动质量块静止的点测量可移动质量块仅由于重力加速度的影响而静止的情况下和可移动质量块不静止的情况下的重力(weight force)之间的差。如上文所描述，可以交替地和并行地执行确定实际力FS的几个选择方案。如果有两个或更多个以不同方式确定的实际力FS的测量值可用，那么可以以适当的方式将它们相互比较，从而可以进一步增加测量的完整性。一般来说，如果——一般来说——确定的变量是以不同的方式和/或多次确定的，那么本发明将其视为极其有利的；具体地说，为此目的，可以使用传感器数据融合。如上文所提及，基础运动的动力学在传感器数据融合中可能很重要，所确定的值本身的动力学也很重要。
有利地，加速度传感器可以是可配置成确定可移动质量块的绝对或相对位置及其一阶和二阶时间导数或与其成相应比例的量的运动传感器。可以设想，在本文描述的配置中使用上述运动传感器，并且使用额外的运动传感器，其数据则可以作为现有运动传感器的数据的补充来使用，并用于从中确定其它测量值，尤其是在进行传感器数据融合之后。
在辅助驱动器中，驱动单元与可移动质量块的连接可进一步作用于主牵引构件的第一点，所述第一点比主牵引构件的第二点更接近可移动质量块，第一测力装置在第二点处确定实际力FS。这确保力在主牵引构件内流动的过程中，由第一测力装置确定的、施加到训练装置的主牵引构件并且实质上由锻炼者施加的实际力FS不会失真。根据本发明，当驱动单元作用于主牵引构件的第一点时，可以使辅助驱动器的设计特别紧凑。
此外，驱动单元可包括发电机，使得特别是在偏心运动的情况下，能量不仅没有被消耗，而且甚至可以被回收，因为发电机例如提供了产生适当辅助力FZ所需的制动力矩。由于可以通过这种方式降低能耗，因此任何现有的电池/蓄电池也可以更小、更便宜。
有利地，辅助驱动器可另外包括第二测力装置，其配置成确定作用于可移动质量块的辅助力FZ和/或确定由驱动单元实际执行的功。因此，可以检查驱动单元的控制，可以提高控制的精确度，并且可以改进错误检测。在控制中可能无意引起振荡的区域，也可以更好地防止振荡。同样，第二测力装置可以集成到驱动单元中，从而实现紧凑的、受保护的设计，增加测量的完整性，并且允许进行相对简单的力位移确定。与第一测力装置一样，第二测力装置也可包括磁致伸缩传感器。
此外，辅助驱动器可另外包括操作单元，所述操作单元可配置成向控制装置传输数据，控制装置可以根据这些数据另外确定目标力FS,max。此处可设想到大量的配置。原则上，操作单元可配置成指定目标力FS,max，具体地说，还指定其曲线或变化。例如，可以从数个不同的训练方案中进行选择，然后从这些方案中确定各自的有效目标力FS,max。这里，还可以使用一个相对简单的控制装置，除了从操作单元接收到的目标力FS,max的曲线之外，此控制装置不执行或仅在很小程度上执行进一步的计算来确定目标力FS,max。
另外，控制装置可进一步配置成向操作单元和/或IT基础设施传输数据，并从IT基础设施接收数据。操作单元还可配置成从外部测量单元接收数据和/或从IT基础设施接收/向IT基础设施传输数据。例如，这可以向锻炼者展示如何最好地遵循目标曲线。另外，可以将结果传输到操作单元，以确保选中的目标被检查。数据还可以传送到IT基础设施，如计算机或云，以进行分析和评估。具体地说，如此可以很好地展现和监测锻炼者随着时间推移的发展，在必要时可以做出有用的调整。有利地，通过输入或转发数据，可以经由操作单元将锻炼者的静态或动态确定量传输到控制装置，或者可以在操作单元自身中实行相应的计算。例如，除了锻炼者的身材和体重之外，还可设想适合于确定相应训练计划的心血管值。最终产生的目标力曲线FS,max的说明也可能来自IT基础设施(可能是第二个IT基础设施)，如计算机或云。然而，它们也可以在操作单元自身或控制装置中产生。目标力FS,max的调整也可以连续进行：例如，IT基础设施可以从操作单元接收确定的心血管值，以及控制装置传输给操作单元的数据。然后，IT基础设施可以反过来对目标力FS,max进行相应的调整，并经由操作单元将其传输到控制装置。因此，没有必要对单个特定结构进行限制。
确定目标力FS,max的基本冗余可以被认为是一个特别的优点，因为依据(当前)数据可用性和计算能力，可能特别合适的是不同的单元。
有利地，辅助驱动器可进一步包括直接或间接连接到驱动单元和可移动质量块的辅助拉绳，从而建立驱动单元与可移动质量块的连接。直接连接可能被认为不是特别复杂，因此不容易发生故障。例如，除了带子之外，辅助拉绳似乎特别适合于在驱动单元和可移动质量块之间建立既节省空间又安全的连接。通常，设计了大量的绳索，可满足各种各样的要求，同时也限制了成本。另外，还可以设想液压连接以及其它机械连接，例如通过传动装置。
此外，驱动单元可以配置为绳筒(rope drum)，从而以特别节省空间且安全的方式卷起辅助拉绳。一方面，这可以防止可能的损坏，另一方面，可以避免与其它元件(如主牵引构件)的多余的接触，特别是在辅助拉绳的相对较长部分已经卷起的情况下。
特别有利的是，驱动单元还可配置成始终提供足够的力矩来卷起辅助拉绳，从而进一步提高安全性，因为由于辅助拉绳中的张力，可以最小化与其它元件接触的概率，并且还可以特别地因为不具有游隙而进一步改善响应表现。
根据本发明，另外提供一种系统，所述系统包括具有上文所描述的特征的训练装置和用于训练装置的辅助驱动器，其中可移动质量块可包括一个或多个重量板，所述重量板可借助驱动杆和销连接，并且可以在两个实质上平行的导杆中移动，其中可移动质量块与主牵引构件的连接可以经由驱动杆建立。通过这种方式，整体可移动质量块可以用一种特别简单和可靠的方式来限定，并且还可以确保安全引导。
有利地，系统的辅助驱动器可另外包括：两个外导向轮和两个后导向轮，它们可以通过第一和第二连接装置连接到可移动质量块；第一上夹持装置，其可通过非正连接而附接到所述两个平行导杆中的一个；以及第二上夹持装置，其可通过非正连接而附接到所述两个平行导杆中的另一个，其中第一上夹持装置可容纳辅助拉绳的第一端，辅助拉绳可被引导穿过两个外导向轮并穿过两个后导向轮，并且驱动单元可容纳辅助拉绳的第二端。因此，驱动单元可作用于可移动质量块，使得可移动质量块被引导成与两个平行导杆平行，而不会因此产生制动力矩。这减少了摩擦，且因此减少了阻力和磨损，从而提高了锻炼者身上的受控制负荷的精确度。根据本发明，驱动单元只需施加作用于可移动质量块的总辅助力FZ的一半，这还使得驱动单元更加紧凑。当然，所确定的量必须作相应的调整。除了可容纳辅助拉绳的第二端的驱动单元之外，辅助驱动器可进一步包括可代替第一上夹持装置来容纳辅助拉绳的第一端的第二驱动单元(未示出)。然后，例如根据构造类型，可以借助控制装置非常迅速地控制两个驱动单元中的一个，并且非常精确地控制另一个，从而实现了这两个驱动单元的有利组合。
此外，驱动单元可以连接到可移动质量块，使得可移动质量块直接或立即地连接到辅助拉绳的第一端，并且驱动单元容纳辅助拉绳的第二端。这种特别紧凑的设计最大限度地减少了错误敏感性和维护工作。
附图说明
图1示出辅助驱动器的第一视图，
图2示出辅助驱动器的第一详细视图，
图3示出辅助驱动器的第二视图，
图4示出辅助驱动器的第一截面图，
图5示出辅助驱动器的第三视图，
图6示出辅助驱动器的第二详细视图，
图7示出辅助驱动器的第四视图，
图8示出辅助驱动器的第五视图，
图9示出辅助驱动器的第三详细视图，且
图10示出辅助驱动器的第六视图。
主要元件符号说明：
1：第一测力装置
3：驱动单元
5：可移动质量块
6a：驱动杆
6b：销
6c：锁紧螺栓
7a、7b：导杆
8：运动传感器
9a、9b：紧固带
10a、10b：上夹持装置
11：主牵引构件
12：辅助拉绳
13a、13b、13c：连接装置
14a、14b：滑动衬套
15a、15b：张紧装置
19a、19b：外导向轮
20a、20b：后导向轮
具体实施方式
图1示出用于训练装置的辅助驱动器和对应训练装置的第一视图。用于训练装置的辅助驱动器包括至少一个第一测力装置1、至少一个控制装置(未示出)和至少一个驱动单元3。控制装置确定目标力FS,max，它对应于锻炼者身上的最大负荷。此目标力FS,max可随时间推移且相对于另外确定的变量而变化；这种变化可以是连续的、基本上离散的，以及具体为循环的。目标力FS,max可以例如依据运动方向、运动速度、运动速度的变化、锻炼者的生物统计值或锻炼者的心血管系统的值或其组合来确定；在计算目标力FS,max时可以考虑大量的生理或生物统计值。第一测力装置1确定实际力FS，所述实际力施加到锻炼者对其进行动作的训练装置的主牵引构件11，且基本上由连接到主牵引构件的可移动质量块5的加速度引起。这样的主牵引构件11可以是例如绳索或带子，也就是特别适合传输牵引力的机械元件。可移动质量块5的这个加速度包括始终起作用的重力加速度或坠落加速度，即由于重力而产生的基本恒定加速度，以及锻炼者所引起的额外动态加速度。在主牵引构件11处确定的实际力FS从第一测力装置1传输到控制装置。然后，控制装置比较所传输的实际力FS与目标力FS,max，并且在实际力FS超过目标力FS,max的情况下，控制装置控制驱动单元3，使得具有与重力加速度相反的分量的辅助力FZ经由驱动单元3与可移动质量块5之间的连接来作用于可移动质量块5。在图2中，即在辅助驱动器的第一详细视图中，驱动单元3与可移动质量块5的连接举例示出为一个简易滑轮组，由此辅助力FZ分为大小相等的两半。
由于控制装置仅在主牵引构件11处测得的实际力FS超过目标力FS,max时才控制驱动单元3，因此锻炼者身上的负荷决不会大于由可移动质量块5和作用在其上的总加速度产生的负荷。如果锻炼者没有施加任何能使可移动质量块5的实际加速度与重力加速度相反的负荷，那么重力加速度用作可移动质量块5的最大加速度。因此，如果辅助力FZ的至少一个分量与重力加速度相反，那么这将确保锻炼者永远不会意外地承受危险的高负荷。还可以通过以绝对值的形式或相对于可移动质量块5故意限制辅助力来进一步增强这种保护；例如，辅助力最大为150N或可移动质量块5的20％。由于对于用于训练装置的全功能辅助驱动器来说，辅助力FZ可受限制，所以即使假设系统发生完全故障，额外负荷也不会超过移除的有限辅助力FZ，因此例如最多只能达到可移动质量块5的20％。除了提供更高的安全性之外，还可以避免功耗的增加。由于锻炼者通常只能经由主牵引构件11向可移动质量块5施加一个具有与重力加速度相反的分量的力，所以锻炼者只能通过辅助力FZ来缓解，但不会另外增加负荷。只有辅助力FZ的意外缺失才意味着相应的意外负荷，而这反过来也只会由明确限定的可移动质量块5在重力加速度的影响下造成。
因此，根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器具有基本的安全特征，其中具体地说，最大可能训练负荷由总可移动质量块5明确限定。根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器提供了特定的优点，即可以达到但永远不会超过由总可移动质量块5明确限定的最大可能训练负荷。为此目的，根据本发明的辅助驱动器仅作用于总可移动质量块5，使得作用于可移动质量块5上的辅助力FZ具有至少一个与重力加速度相反的分量，即与重力加速度或坠落加速度相反的分量。这确保了与仅由于可移动质量块5的重力加速度而作用的力相比，辅助力FZ只会减小锻炼者施加的力，不会让它增大。辅助力FZ本身可以根据需要进行精细控制，这就是锻炼者不必接受任何离散的质量增量，例如在各个重量板之间的质量增量的原因。
与能够纯电动地产生动态负荷的主动训练装置(全电动力量训练装置)相比，最大可能训练负荷的安全约束也是本发明的主要优点之一。对于此类装置，必须具有非常高水平的安全防护，以避免在发生故障时出现过大负荷甚至可能的伤害。原则上，主动训练装置(全电动力量训练装置)在获取和维护方面的成本都非常高。
通过根据本发明的用于训练装置的辅助驱动器，在进行锻炼的同时，可以连续地调整要施加的实际力，从而调整锻炼者身上的负荷，同时保证设定的最大训练负荷根据总的可移动质量块5来进行约束。在最简单的情况下，可以设置最大负荷，此最大负荷根据需要精细地增加并且最多可与机械预定的最大训练负荷相当。这样的最大负荷也可以在进行锻炼时进行调整。此处可以设想纯粹的时间调整或与预定循环相关的调整，这还可以考虑到锻炼者的心血管或生物统计值。
如图1中的实例所示，根据本发明的辅助驱动器可以配置为转换套件，使得只有额外元件安装在现有的力量训练装置上，但不必对现有的机构或现有力量训练装置的盖或传力部件进行任何改变。也不需要拆卸任何拉绳或重量板，不需要请经过电气或电子设备使用培训的专业人员来将装置投入运行并在正常运行期间对其进行监测。如上文所描述，由于根据本发明的辅助驱动器的安装类型和基本功能，锻炼者不会承受比可设置的最大训练负荷更高的机械负荷，制造商已经通过重量板规定了最大训练负荷的范围。通过这种方式，也可以避免产品责任或未决担保索赔的问题。
此外，这种用于训练装置的辅助驱动器还可以为驱动单元3提供紧急制动功能。在发生电源故障或其它故障时，可以集成由硬件实施的安全紧急停止功能，然后使驱动单元3的电动机绕组短路。结果，在发生故障或测量值异常偏离(例如超过极限值)的情况下，可移动质量块5可以用电动机的最大力矩制动。
当在辅助驱动器中控制装置比较传输给它的实际力FS与目标力FS,max并确定实际力FS超过目标力FS,max时，控制装置有利地控制驱动单元3，使得辅助力FZ经由驱动单元3与可移动质量块5的连接减小施加到主牵引构件11的所确定的实际力FS。结果，可以以能够被验证的方式(即借助第一测力装置1验证)确保施加到主牵引构件11的实际力FS实际已经通过辅助力FZ减小，由此安全性可以提高。因此，辅助驱动器可以验证辅助力FZ是否实际减小了施加到主牵引构件11的实际力FS，或施加的辅助力FZ是否明显减小了施加到主牵引构件11的实际力FS。
当在辅助驱动器中控制装置比较传输给它的实际力FS与目标力FS,max并确定实际力FS超过目标力FS,max时，控制装置有利地控制驱动单元3，使得辅助力FZ经由驱动单元3与可移动质量块5的连接将施加到主牵引构件11的所确定的实际力FS实质上减小到目标力FS,max。这可以以能够被验证的方式确保尽管存在例如现有摩擦损失或测量不准确性，锻炼者施加的力仍实质上与目标力FS,max相当。当目标力FS,max改变时，实际力FS也会由于控制而相应地改变，因为辅助力FZ的调整是连续的。在保持上文所描述的所有积极安全性特征的同时，可以为锻炼者产生几乎可以随意调整和优化的负荷。还可以检测系统的固有损失，例如摩擦损失，并相应地调节控制。
辅助驱动器可有利地另外包括运动传感器8(未示出)，其配置成确定可移动质量块5的运动方向并将其传输到控制装置。控制装置可进一步配置成另外依据可移动质量块5的运动方向确定目标力FS,max。因此，例如，可以产生上述“偏心超负荷”，从而可以实现改进的肌肉形成，因为锻炼者施加的负荷可以有利地适应当前的运动方向。偏心收缩中锻炼者的肌肉比同心收缩的肌肉负荷高出30％，由此通过相应调整的目标力FS,max和相应改变的辅助力FZ，对肌肉施加所需的训练刺激，从而触发肌肉生长的相应增加。
运动传感器8可有利地直接集成到驱动单元中，既可以确保配置特别节省空间，又可以确保有特殊保护，防止发生可能的外部损坏。此外，如果运动传感器8直接在驱动单元3中执行测量，那么测量的完整性可以增加，因此不会涉及其它可能使测量失真的机器元件，例如因为它们可能振荡或有游隙。
此外，辅助驱动器的第一测力装置1可配置成确定主牵引构件11的张力以便确定实际力FS。原则上，如果张力已知，那么可以非常精确地推断施加的实际力FS，同时也可以提高通过与目标力FS,max比较进行控制的精确度。如上文所描述，控制装置对驱动单元3的控制实质上是基于通过第一测力装置1传输的实际力FS与目标力FS,max的比较。因此，增加确定实际力FS的精确度且还可以更精确地控制驱动单元3。
有利地，第一测力装置1可以这样配置，即借助偏转来确定主牵引构件11的张力；同样参见图1。这是一种特别可靠的张力确定方法，且因此可以确定施加的实际力FS，进而提高了控制装置通过与目标力FS,max比较来控制驱动单元3的可靠性。如图1中的实例所示，第一测力装置1可具有弹簧机构，其偏转越大，主牵引构件11中所存在的张力就越大。因此，可以根据弹簧机构的偏转确定实际力FS。
此外，第一测力装置1还可配置成确定主牵引构件11的伸长率以便确定实际力FS。施加的实际力FS还可以根据伸长率非常精确地推断。
由于在线弹性范围(比例范围，“胡克直线”)内，伸长率与张应力成比例，使得胡克定律适用，因此，两种类型的实际力FS确定可交替进行或并行进行。如果有两个以不同方式确定的实际力FS的测量值，那么可以以适当的方式将它们相互比较，从而可以进一步增加测量的完整性。还可设想就测量值的变化速度或一般动力学而言对测量方法的适用性进行评估。因此，经由张力和伸长率确定的实际力FS的值的比较可以直接将相应值考虑在内，但是(另外)还可基于基础值的变化来执行加权。
第一测力装置1可有利地包括根据磁致伸缩原理操作的应变计、DMS和/或磁致伸缩传感器。应变计和磁致伸缩传感器均可从普通供应商处获得，它们具有各种各样的设计，很好地适应了各自的需要，还实现了成本降低。同样，所确定的量可以直接相互比较，或者根据它们各自的变化进行比较。另外，具体地说，应变计特别节省空间，也可以很容易地放置在难以接近的地方。
此外，第一测力装置1可配置成通过包括可配置为确定可移动质量块5的质量的称重装置和进一步包括配置成确定可移动质量块5的位置随时间推移的第二变化的加速度传感器(未示出)来确定实际力FS。已知加速质量块，具体为加速的可移动质量块5，并且已知相应加速度，实际力FS可直接根据牛顿第二定律通过简单地将两个确定的值相乘来确定。为此目的，称重装置必须在可辨识出可移动质量块静止的点测量可移动质量块仅由于重力加速度的影响而静止的情况下和可移动质量块不静止的情况下的重力(weight force)之间的差。这里的优点是，称重装置只需确定上文所描述的差，因此，是否同时分别对其它质量进行称重无关紧要。例如，也可以将称重装置安装包括数个质量板的质量板堆下，例如，仅从质量板堆上提起顶部的两个质量板。如上文所描述，可以交替地和并行地执行确定实际力FS的几个选择方案。如果有两个或更多个以不同方式确定的实际力FS的测量值可用，那么可以以适当的方式将它们相互比较，从而可以进一步增加测量的完整性。一般来说，如果——一般来说——确定的变量是以不同的方式和/或多次确定的，那么本发明将其视为极其有利的；具体地说，为此目的，可以使用传感器数据融合。如上文所提及，基础运动的动力学在传感器数据融合中可能很重要，所确定的值本身的动力学也很重要。
有利地，加速度传感器可以是配置成确定可移动质量块5的绝对或相对位置及其一阶和二阶时间导数或与其成相应比例的变量的运动传感器。可以设想，在本文描述的配置中使用上述运动传感器8，并且使用额外的运动传感器，其数据则可以作为现有运动传感器8的数据的补充来使用，并用于从中确定其它测量值，尤其是在进行传感器数据融合之后。如果上文所描述的运动传感器8可以确定移动质量块5的加速度，那么第一测力装置1包括上文所描述的称重装置就足以根据通过运动传感器8和称重装置确定的值确定施加到主牵引构件11的实际力FS。替代地，通过额外运动传感器确定的加速度可再次与通过运动传感器8确定的加速度比较，因此例如可以提高测量的完整性。
在辅助驱动器中，驱动单元3与可移动质量块5的连接还可作用于主牵引构件11的第一点，所述第一点比主牵引构件11的第二点更接近可移动质量块5，第一测力装置1在第二点处确定实际力FS。这确保力在主牵引构件11内流动的过程中，由第一测力装置1确定的、施加到训练装置的主牵引构件11并且实质上由锻炼者施加的实际力FS不会失真。根据本发明，当驱动单元3作用于主牵引构件11的第一点时，可以使辅助驱动器的设计特别紧凑。
此外，驱动单元3可包括发电机(未示出)，使得特别是在偏心运动的情况下，能量不仅没有被消耗，而且甚至可以被回收，因为发电机例如提供了产生适当辅助力FZ所需的制动力矩。由于可以通过这种方式降低驱动单元3的能耗，且由发电机产生额外的能源，因此可能存在的任何电池/蓄电池也可以设计得更小、更便宜，或者相应地可以使用更长时间。如果不存在电池/蓄电池，那么发电机在任何情况下都会减少功耗，还因此降低成本；同时增加了对环境的保护。
有利地，辅助驱动器可另外包括第二测力装置(未示出)，其配置成确定作用于可移动质量块5的辅助力FZ和/或确定由驱动单元3有效执行的功。因此，可以验证驱动单元3的控制，可以提高控制的精确度，并且可以改进错误检测。在控制可能无意中引起振荡的区域，也可以更好地防止振荡。同样，第二测力装置可以集成到驱动单元3中，从而实现紧凑的、受保护的设计，增加测量的完整性，并且允许进行相对简单的力位移确定，从而有效确定所做的功。与第一测力装置一样，第二测力装置也可包括磁致伸缩传感器。除了有效执行的功之外，还可以确定驱动单元3当前实际产生的功率。原则上，另外或替代地，也可以考虑所确定的力矩来确定相应的量。
此外，辅助驱动器可另外包括操作单元(未示出)，其配置成向控制装置传输数据，控制装置可以根据这些数据进一步确定目标力FS,max。此处可设想到大量的配置。原则上，操作单元可配置成指定目标力FS,max，具体地说，还指定其曲线，通常为其随时间推移的变化。例如，可以从数个不同的训练方案中进行选择，然后从这些方案中确定各自的有效目标力FS,max。这里，还可以使用一个相对简单的控制装置，除了从操作单元获得的目标力FS,max的曲线之外，此控制装置不执行或仅在很小程度上执行进一步的计算来确定目标力FS,max。因此，还可设想基本模块化结构，还明确地提供了冗余，即不同的单元可以实施相同或相似的计算。这进一步增加了辅助驱动器的灵活性和应用范围。
另外，控制装置可进一步配置成向操作单元和/或IT基础设施传输数据，并从IT基础设施接收数据。操作单元可进一步配置成从外部测量单元接收数据和/或从IT基础设施接收/向IT基础设施传输数据。例如，这可以向锻炼者展示如何最好地遵循目标曲线或锻炼者对这些曲线的遵循程度。此外，可以将结果(例如，循环次数或受训者所做的功或诸如当前产生的功率之类的一些当前量)传输到操作单元，以便提供信息并确保选中的目标被检查。此外，数据可以传送到IT基础设施，如计算机或云，以进行分析和评估。具体地说，如此可以很好地展现和验证锻炼者随着时间推移的发展，在必要时可以做出有用的调整。有利地，通过输入或转发数据，可以经由操作单元将锻炼者的静态或动态确定量传输到控制装置，或者可以在操作单元自身中实行相应的计算。例如，除了锻炼者的身高、体重、年龄、性别之外，此处还可设想适合于确定相应训练计划的其它生物统计值或(当前)心血管值。最终产生的目标力曲线FS,max的说明也可能来自IT基础设施(可能是第二IT基础设施)，如第二计算机或第二云。它们也可以在操作单元自身中甚至在控制装置中产生。目标力FS,max的调整也可以连续进行：例如，IT基础设施可以获得通过操作单元确定的心血管值，以及控制装置传输给操作单元的数据。然后，IT基础设施可以反过来对目标力FS,max进行相应的调整，并经由操作单元将其传输到控制装置。因此，没有必要对单个特定结构进行限制。确定和指定目标力FS,max的基本冗余可能被认为是特别有利的，因为依据(当前)数据可用性和计算能力，可能特别合适的是不同的单元。经由(无线电)网络连接，尤其是在操作员不在辅助驱动器位置的情况下，可以传输和分析数据和曲线。以这种方式，还可以使相应的锻炼者在根据本发明的各种辅助驱动器上找到适合个人的训练方案，锻炼者的训练结果反过来又可以被集中记录和评估。
有利地，辅助驱动器可进一步包括如图1所示间接地或如图10所示直接地连接到驱动单元3和可移动质量块5的辅助拉绳12，从而建立驱动单元3与可移动质量块5的连接。图10中所示的直接连接可能被认为不是特别复杂，因此不容易发生故障。例如，除了带子之外，辅助拉绳12似乎特别适合于在驱动单元3和可移动质量块5之间建立既节省空间又安全的连接。通常，设计了大量的绳索，可满足各种各样的要求，同时也抑制了成本。另外，还可以设想驱动单元3和可移动质量块5之间的液压连接以及其它机械连接，例如通过传动装置，这还可包含滑动离合器。
另外，驱动单元3可以配置为绳筒，见图1，从而以特别节省空间且安全的方式卷起辅助拉绳12。一方面，这可以防止可能的损坏，另一方面，可以避免与其它元件(如主牵引构件11)的不必要接触，特别是在辅助拉绳12的相对较长部分已经卷起的情况下。通过这种方式，也可将锻炼者或其他人受伤的风险降至最低。另外，绳筒可具有防夹保护装置(未示出)。
特别有利的是，驱动单元3还可配置成始终提供足够的力矩来卷起辅助拉绳12，从而进一步提高安全性，因为辅助拉绳12中存在的张力可以最小化与其它元件接触的概率，并且还可以特别地因为不具有游隙而进一步改善响应行为。
此外，根据本发明的系统可包括具有上文所描述的特征的训练装置和用于训练装置的辅助驱动器，其中可移动质量块5包括一个或多个重量板，所述重量板借助驱动杆6a和销6b连接，并且可以在两个平行导杆7a和7b中移动，可移动质量块5与主牵引构件12的连接经由驱动杆6a建立。因此，总的可移动质量块5可以用一种特别简单和可靠的方式来限定，并且还可以确保安全引导。由于驱动杆6a通常位于顶部质量板上，且该区域大于在质量板中引导的驱动杆6a的横截面的直径，因此驱动杆6a与销6b一起确保了即使包含多个重量板或质量板，也能将可移动质量块5保持在一起。
图3示出辅助驱动器的第二视图。有利地，参看图1至3，系统的辅助驱动器可另外包括：两个外导向轮19a和19b及两个后导向轮20a和20b，它们通过第一连接装置13a和第二连接装置13b连接到可移动质量块5；以及通过非正连接而附接到两个平行导杆7a中的一个上的第一上夹持装置10a和通过非正连接而附接到两个平行导杆7b中的另一个上的第二上夹持装置10b，其中第一上夹持装置10a可容纳辅助拉绳12的第一端，辅助拉绳12可被引导穿过所述两个外导向轮19a和19b并穿过所述两个后导向轮20a和20b，并且驱动单元3可容纳辅助拉绳12的第二端。因此，系统可以这样配置，即驱动单元3借助辅助力FZ作用于可移动质量块5，使得可移动质量块5被引导成与所述两个平行导杆7a和7b平行，而不会因此产生制动力矩。这减少了摩擦，且因此减少了阻力和磨损，从而提高了锻炼者身上的受控制负荷的精确度。图4示出辅助驱动器沿着图3的线K-K的第一截面图。如图4中所示，为了防止出现非所要的力矩，主牵引构件11的实质竖直部分、辅助拉绳12以及所述两个平行导杆7a和7b的中心轴线实质上处于一个平面中。根据本发明，在所示简易滑轮组的情况下，驱动单元3只需施加作用于可移动质量块5的总辅助力FZ的一半，这还使得驱动单元更加紧凑。当然，所确定或指定的量需要进行相应调节。除了容纳辅助拉绳12的第二端的驱动单元3之外，辅助驱动器可进一步包括代替第一上夹持装置10a来容纳辅助拉绳12的第一端的第二驱动单元(未示出)。然后，基于配置，例如可以借助控制装置2非常迅速地控制两个驱动单元中的一个，并且非常精确地控制另一个，从而实现了这两个驱动单元的有利组合。
如图2所示，具有第二滑动衬套14b的第二连接装置13b可以配置为第二下夹持装置，第二滑动衬套14b又牢固地连接到可移动质量块5；在第一导杆7a的区域中，辅助驱动器相应地包括作为第一下夹持装置的连接到第一滑动衬套14a的第一连接装置13a，第一滑动衬套14a又牢固地连接到可移动质量块5。可以提供一个或多个螺钉连接，用于紧固所述两个下夹持装置和两个上夹持装置10a和10b中的每一个。夹持装置可以在一个或多个部分中实现。具有两个螺钉连接的两部分实施例允许在滑动衬套14a和14b(参见图4)以及两个平行导杆7a和7b上进行特别简单的安装。其中一个螺钉连接的(部分)释放通常适用于调整旋转和平移自由度。因此，可以非常快速地进行微调。两个外导向轮19a和19b以及两个后导向轮20a和20b各自使辅助拉绳12大体偏转90°。
图5和图6示出第一连接装置13a和第二连接装置13b各自还可经由一个第三连接装置13c相互连接。提到的所有连接装置到可移动质量块5的连接都是借助两个第三连接装置13c中的锁紧螺栓6c来建立的。因为此处可以省略所述两个下夹持装置，因此不会对滑动衬套14a和14b产生任何有可能导致滑动衬套14a和14b与两个平行导杆7a和7b之间的摩擦增加的负面影响。
图7到图9示出第一连接装置13a和第二连接装置13b还可替代地直接连接到最上部质量板且因此借助第一紧固带9a和第二紧固带和9b连接到可移动质量块5。特别有利的是，相应紧固带9a或9b的中心线及辅助拉绳12的相应竖直部分实质上都在一个平面中。通过这种方式，可以避免所述两个外导向轮19a和19b产生作用于第一连接装置13a或第二连接装置13b的力矩。有利地，第一和第二紧固带9a和9b可各自经由第一张紧装置15a和第二张紧装置15b张紧。这允许第一连接装置13a和第二连接装置13b与最上面的质量板进行快速无工具组装。
如图10所示，可以建立驱动单元3与可移动质量块5的连接，使得可移动质量块5直接连接到辅助拉绳12的第一端，且驱动单元3容纳辅助拉绳12的第二端。这种特别紧凑的配置最大限度地减少了错误敏感性和维护工作。另外，假设可移动质量块5的提升高度相同，辅助拉绳12的绳索长度可大致减半，因为省略了简易滑轮组。如果期望或需要驱动单元3的力矩较低，那么当然还可以使用多重滑轮组(未示出)来建立驱动单元3和可移动质量块5之间的连接。
当然，本发明的各个特征不限于在所呈现的示例性实施例的范围内描述的特征的组合，并且还可以其它组合形式使用，这取决于预定参数。

Claims (23)

1.一种用于训练装置的辅助驱动器，其包括第一测力装置(1)、控制装置和驱动单元(3)，其中所述控制装置配置成确定目标力(FS,max)，所述第一测力装置(1)配置成确定施加到主牵引构件(11)且基本上由连接到所述主牵引构件(11)的可移动质量块(5)的加速度引起的实际力(FS)，并且其中所述第一测力装置(1)进一步配置成将所确定的实际力(FS)传输到所述控制装置，
所述控制装置进一步配置成比较所述实际力(FS)与所述目标力(FS,max)并控制所述驱动单元(3)，使得在所述实际力(FS)超过所述目标力(FS,max)的情况下，具有与重力加速度相反的分量的辅助力(FZ)通过所述驱动单元(3)与所述可移动质量块(5)的连接而作用于所述可移动质量块(5)。
2.根据权利要求1所述的辅助驱动器，其中，
所述控制装置进一步配置成控制所述驱动单元(3)，使得在所述实际力(FS)超过所述目标力(FS,max)的情况下，所述辅助力(FZ)减小所述主牵引构件(11)上施加和确定的所述实际力(FS)。
3.根据权利要求1或2所述的辅助驱动器，其中，
所述控制装置进一步配置成控制所述驱动单元(3)，使得在所述实际力(FS)超过所述目标力(FS,max)的情况下，所述辅助力(FZ)实质上将所述主牵引构件(11)上施加和确定的所述实际力(FS)减小到所述目标力(FS,max)。
4.根据权利要求1至3中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述辅助驱动器另外包括
运动传感器(8)，其配置成确定所述可移动质量块(5)的运动方向并将其传输到所述控制装置，且
所述控制装置进一步配置成另外依据所述可移动质量块(5)的所述运动方向确定所述目标力(FS,max)。
5.根据权利要求4所述的辅助驱动器，其中，
所述运动传感器(8)配置成确定所述可移动质量块(5)的绝对或相对位置和/或其一阶和/或二阶时间导数或成相应比例的变量，并将其传输到所述控制装置，且
所述控制装置进一步配置成另外依据所述可移动质量块(5)的所述位置和/或其所述一阶和/或二阶时间导数确定所述目标力(FS,max)。
6.根据权利要求4或5中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述运动传感器(8)集成到所述驱动单元(3)中。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述第一测力装置(1)配置成确定所述主牵引构件(11)的张力以便确定所述实际力(FS)。
8.根据权利要求7所述的辅助驱动器，其中，
所述第一测力装置(1)配置成借助偏转确定所述主牵引构件(11)的所述张力。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述第一测力装置(1)配置成确定所述主牵引构件(11)的伸长率以便确定所述实际力(FS)。
10.根据权利要求9所述的辅助驱动器，其中，
所述第一测力装置(1)包括应变计和/或磁致伸缩传感器。
11.根据权利要求1至10中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述第一测力装置(1)配置成通过包括配置成确定所述可移动质量块(5)的质量的称重装置并通过进一步包括配置成确定所述可移动质量块(5)的位置随时间推移的第二变化的加速度传感器来确定所述实际力(FS)。
12.根据权利要求11所述的辅助驱动器，其中，
所述加速度传感器是运动传感器(8)，其配置成确定所述可移动质量块(5)的所述绝对或相对位置及其所述一阶或二阶时间导数或与其成相应比例的相应量。
13.根据权利要求1至12中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述驱动单元(3)与所述可移动质量块(5)的所述连接作用于所述主牵引构件(11)的第一点，所述第一点比所述主牵引构件(11)的第二点更接近所述可移动质量块(5)，所述第一测力装置(1)在所述第二点处确定所述实际力(FS)。
14.根据权利要求1至13中至少一项所述的辅助驱动器，其中，
所述驱动单元(3)包括发电机。
15.根据权利要求1至14中至少一项所述的辅助驱动器，其中所述辅助驱动器进一步包括：
第二测力装置，其配置成确定作用于所述可移动质量块(5)的所述辅助力(FZ)。
16.根据权利要求1至15中至少一项所述的辅助驱动器，其中所述辅助驱动器进一步包括：
操作单元，且
所述操作单元配置成向所述控制装置传输数据，所述控制装置另外根据所述数据确定所述目标力(FS,max)。
17.根据权利要求16所述的辅助驱动器，其中，
所述控制装置进一步配置成向所述操作单元和/或向IT基础设施传输数据和从所述IT基础设施接收数据，且
所述操作单元进一步配置成从外部测量单元和/或从所述IT基础设施接收数据和/或向所述IT基础设施传输数据。
18.根据权利要求1至17中至少一项所述的辅助驱动器，所述辅助驱动器进一步包括：
辅助拉绳(12)，其连接到所述驱动单元(3)和所述可移动质量块(5)，并因此建立所述驱动单元(3)与所述可移动质量块(5)的所述连接。
19.根据权利要求18所述的辅助驱动器，其中，
所述驱动单元(3)配置为绳筒。
20.根据权利要求19所述的辅助驱动器，其中，
所述驱动单元(3)配置成始终提供足够的力矩来卷起所述辅助拉绳(12)。
21.一种系统，其包括根据权利要求18至20中至少一项的所述训练装置和用于所述训练装置的所述辅助驱动器，其中，
所述可移动质量块(5)包括一个或多个重量板，所述重量板借助驱动杆(6a)和销(6b)连接，并且能够在两个平行导杆(7a，7b)中移动，且
所述可移动质量块(5)与所述主牵引构件(11)的所述连接是经由所述驱动杆(6a)建立的。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，
所述辅助驱动器另外包括
两个外导向轮(19a，19b)和两个后导向轮(20a，20b)，其通过第一和第二连接装置(13a，13b)连接到所述可移动质量块(5)，
第一上夹持装置(10a)，其通过非正连接而附接到所述两个平行导杆(7a，7b)中的一个上，和
第二上夹持装置(10b)，其通过非正连接而附接到所述两个平行导杆(7a，7b)中的另一个上，
其中，
所述第一上夹持装置(10a)容纳所述辅助拉绳(12)的第一端，
所述辅助拉绳(12)被引导穿过所述两个外导向轮(19a，19b)并穿过所述两个后导向轮(20a，20b)，且
所述驱动单元(3)容纳所述辅助拉绳(12)的第二端。
23.根据权利要求21所述的系统，其中，
所述驱动单元(3)与所述可移动质量块(5)的所述连接被建立，使得所述可移动质量块(5)连接到所述辅助拉绳(12)的第一端，且所述驱动单元(3)容纳所述辅助拉绳(12)的第二端。
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