CN113242753B - 训练机控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种训练机控制方法,其操作简单并且可有效提高用户的肌肉力量。通过本发明,获取施加在被固定的往复运动部上的负载来作为正行程方向的基准负载,并确定与往复运动部的正行程方向相对的正行程负载和与往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,因此可简单地确定用于训练的负载。并且,负载施加部可施加大于基准负载的负载,来作为与往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,同时使往复运动部返回,因此,在用户收缩或拉伸对象部位的肌肉时,可施加较大的负载,从而可有效提高用户的肌肉力量。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对用于肌肉力量训练的训练机的手柄上施加的负载加以控制的方法。
背景技术
对配重加以利用的装置和对电机所产生的负载加以利用的装置已经被开发成用于肌肉力量训练的装置,为了对用户施加有效的负载,还开发了对这些装置加以控制的方法。可以列举如下示例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-163108号公报
专利文献2:日本特开2018-175670号公报
专利文献1中公开了一种训练机控制方法,该训练机包括:可通过运动者的操作而进行移动的手柄、将手柄的移动和旋转运动进行相互转换的运动转换部、旋转轴通过运动转换部与手柄的移动联动地旋转的电机、以及对电机扭矩加以控制的控制部,该方法对手柄的加速度、位置或随时间变化的目标值加以设置,从而使手柄的负载发生变化。
专利文献2中公开了一种训练机控制方法,其可基于用户通过一系列的运动而对运动器械施加的力量(运动特性)和用户的年龄、性别等信息(属性信息),来确定用户使用运动器械运动时的负载。
发明内容
本发明要解决的问题
利用专利文献1的训练机,可通过电机来施加负载,因此无需配重,可实现训练机的紧凑化。此外,通过对电机加以控制,可以向用户施加与使用配重的器械同样的负载,还可以根据手柄上的载荷承受位置和训练时间,使对用户施加的负载发生变化。然而,该控制方法并未明确具体施加怎样的负载能有效提高用户的肌肉力量。
专利文献2中公开了一种基于用户的运动特性和属性信息来确定负载的控制方法,但是其存在属性信息的输入作业等费时费力的问题。
因此,鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种训练机控制方法,其操作简单并且可有效提高用户的肌肉力量。
解决问题的措施
本发明通过一种训练机控制方法来解决所述问题,该方法包括:能进行往复的直线运动或枢转的往复运动部、获取施加在所述往复运动部上的负载值的负载获取部、以及对该往复运动部施加负载的负载施加部,
所述负载获取部获取施加在被固定的所述往复运动部上的负载来作为正行程方向的基准负载,
所述负载施加部,在针对所述往复运动部施加了正行程方向的负载时,向所述往复运动部施加小于或等于所述基准负载的负载,来作为与该往复运动部的正行程方向相对的正行程负载,在这之后或之前,向所述往复运动部施加大于所述基准负载的负载,来作为与所述往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,同时使该往复运动部返回。
发明效果
通过本发明,获取施加在被固定的所述往复运动部上的负载来作为正行程方向的基准负载,并确定与往复运动部的正行程方向相对的正行程负载和与往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,因此可简单地确定用于训练的负载。并且,负载施加部可施加大于基准负载的负载,来作为与往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,同时使往复运动部返回,因此,在用户收缩或拉伸对象部位的肌肉时,可施加较大的负载,从而可有效提高用户的肌肉力量。
并且,若构成为进一步包括对往复运动部可运动范围的基端和末端进行检测的位置传感器,负载施加部对往复运动部加以控制,使其不会移动至基端和末端的范围之外,由此,可确保用户安全。
并且,若构成为每当往复运动部往复运动一次,与往复运动部的位置相应的正行程负载和负行程负载均小于上次往复运动时的正行程负载和负行程负载,由此,可进一步有效提高用户的肌肉力量。
并且,若构成为正行程负载随着往复运动部向正行程方向移动而慢慢升高后降低,负行程负载随着往复运动部向负行程方向移动而慢慢升高后降低,由此,可进一步有效提高用户的肌肉力量。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的训练机控制方法中的处理的流程图。
图2示出了图1的控制方法中的基准负载、正行程负载、负行程负载之间的关系的一个示例图:
Fmax-基准负载;
FS-正行程负载;
SS-负行程负载。
具体实施方式
下面,将参照图1和图2,对本发明的实施方式进行说明。但是,本发明不局限于该实施方式。
本发明的训练机控制方法可应用于包括可进行往复的直线运动或枢转的往复运动部的现有训练机,例如,胸肌推举训练机、腿部推蹬机、肩膊推举训练机、三头肌训练机、大腿内侧肌训练机、大腿外扩机、胸大肌训练机、三角肌训练机、侧平举哑铃、坐姿高拉训练机、坐姿划船训练机、臂弯举训练机、引体向上训练机、坐式伸腿训练机、腿弯举训练机、卧式腿弯举训练机、臀部训练机、背部伸展训练机、腹肌训练机、躯干式转动训练机、站立提踵训练机等。这些训练机中,往复运动部是可用手握住的把手或扶手、可放肩部、腕部、腿部的棒状部件、可用脚等踩踏的板状部件。
此外,为了应用本发明,需要获取用户所施加的负载的值并且针对向用户施加的负载进行调整,因此,在训练机中,需要包括负载获取部和负载施加部,该负载获取部获取施加到往复运动部上的负载的值,该负载施加部向往复运动部施加负载。具体而言,需要包括如下结构:通过电机或气缸(包括空压、液压)或者它们与制动部的组合,通过线材或皮带向往复运动部施加负载,利用传感器获取通过往复运动部施加到电机或气缸上的负载。
并且,训练机优选进一步包括位置传感器,该位置传感器检测往复运动部可运动的范围的基端和末端。位置传感器可以是机械式开关或光学传感器等公知的位置传感器。具备以上结构的训练机是已经公知的结构,因此,省略其详细说明。
图1是表示本发明一实施方式的训练机控制方法中的处理的流程图。用户开始使用训练机后,执行往复运动范围确定处理S10。往复运动范围确定处理S10中,通过位置传感器检测往复运动部被用户移动的范围的基端和末端。此时,优选处于并未对往复运动部施加负载的状态。
可以在往复运动部运动1次时检测往复运动部运动的基端和末端,还可以获得往复运动部进行多次往复运动时的基端或末端的最大值、最小值或平均值。通过控制往复运动部不会移动至上述获得的往复运动部的基端或末端范围之外,进行训练的用户无需辅助人员,可确保用户的安全。此外,训练机不包括位置传感器的情况下,省略往复运动范围确定处理S10。
往复运动范围确定处理S10完成后,执行基准负载确定处理S12。基准负载确定处理S12中,获取对被固定的往复运动部施加的负载,来作为正行程方向的基准负载。获取的基准负载的值可存储在闪存等一次性存储部或硬盘等存储部中。
基准负载确定处理S12中,对往复运动部施加的负载可以是往复运动部的直线运动或枢转的一个方向或其他方向中的任意方向的负载。例如,胸肌推举训练机的情况下,可以是用户推动往复运动部的方向(远离自己胸部的方向),还可以是拉拽往复运动部的方向(靠近自己胸部的方向)。获得一个方向或其他方向中的任意方向的负载来作为正行程方向的基准负载。基准负载优选为用户的最大自主收缩肌力(maximal voluntarycontraction)。此时,在应用本发明的控制方法的训练机中,可最有效地锻炼用户的肌肉力量。
在基准负载确定处理S12中,获取基准负载后,执行正行程负载施加处理S14。正行程负载施加处理S14优选在往复运动部处于基端或末端的状态下开始。正行程负载施加处理S14中,负载施加部,在针对往复运动部施加了正行程方向的负载时,向往复运动部施加小于等于基准负载的负载,来作为与往复运动部的正行程方向相对的正行程负载。
在往复运动部处于规定位置、末端位置或基端位置处时开始执行负行程负载施加处理S16。负行程负载施加处理S16中,向往复运动部施加大于基准负载的负载,来作为与往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,同时使往复运动部返回。如此,在施加大于基准负载的负载的同时,往复运动部返回,因此,用户与其相对地进行用力,可有效实现作为训练对象的肌肉的离心收缩。通过本发明,对往复运动方向的正行程方向和负行程方向的任意一者施加负载,因此,即便在无重力空间中,也可进行肌肉力量锻炼。
其中,考虑到用户的安全,也可以对往复运动部返回的速度进行调整。此外,往复运动部第一次往复运动时,一般在正行程负载施加处理S14之后执行负行程负载施加处理S16,但是也可以构成为先执行负行程负载施加处理S16。
如上所述,利用本发明的训练机控制方法,获取施加在被固定的往复运动部上的负载来作为正行程方向的基准负载,并确定与往复运动部的正行程方向相对的正行程负载和与往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,因此可简单地确定用于训练的负载。
在正行程负载施加处理S14和负行程负载施加处理S16中,施加在往复运动部的负载的值可以是固定值,也可以根据往复运动部的位置而使负载的值发生变化。因此,下面,利用图2来具体说明通过正行程负载施加处理S14和负行程负载施加处理S16施加到往复运动部的负载的一个示例。
并且,也可以构成为每当往复运动部往复运动一次,与往复运动部的位置相应的正行程负载和负行程负载均小于上次往复运动时的正行程负载和负行程负载。基于该构成,用户易于使往复运动部进行多组往复运动,因此,可进一步有效提高用户的肌肉力量。
图2中,横轴p是往复运动部的位置,为了方便说明,将往复运动部的基端表示为0,末端表示为1。纵轴KL是负载的值,单位为千克力(kgf),基准负载确定处理S12中获取的基准负载表示为Fmax。Fmax*2是表示Fmax的2倍的值的线。此外,下述说明中,Fmax的值并非实际负载的值,为了方便说明,使Fmax=1。如上所述,基准负载优选为用户的最大自主收缩肌力(maximal voluntary contraction)。也可以根据用户的身体状况等对其进行调整。
在图2所示的控制方法中,在正行程负载施加处理S14中,随着往复运动部向正行程方向移动,正行程负载FS慢慢升高,之后降低。具体而言,往复运动部的位置为0≤p<0.26时,正行程负载FS根据KL=1.89p+0.27这一函数而增加。接着,往复运动部的位置为0.26≤p<0.71时,正行程负载FS根据KL=0.53p+0.62这一函数而增加,往复运动部的位置为0.71≤p<1.0时,正行程负载FS根据KL=-1.04p+1.74这一函数而减少。此外,往复运动部的位置p的值为0.71时,正行程负载FS的值等于Kmax。
并且,在正行程负载施加处理S16中,随着往复运动部向负行程方向移动,负行程负载SS慢慢升高,之后降低。具体而言,往复运动部的位置为0≤p<0.71时,负行程负载SS根据KL=0.05p+1.49这一函数而增加。并且,往复运动部的位置为0.71≤p≤1.0时,负行程负载SS根据KL=-1.06p+2.28这一函数而减少。
如上所述,正行程负载施加处理S14和负行程负载施加处理S16中对往复运动部施加的负载,可随着往复运动部的移动慢慢升高后降低等进行变化。利用本结构,可进一步有效提高用户的肌肉力量。此外,在正行程负载施加处理S14和负行程负载施加处理S16中,从往复运动部的基端至末端的负载曲线可以不同,该曲线可以根据应用本发明的训练机控制方法的训练机进行变更,即,可以进行变更,以有效锻炼训练对象的肌肉。
利用如上说明的本发明,可提供一种训练机的控制方法,其操作简单,并且可有效提高用户的肌肉力量。
Claims (3)
1.一种训练机控制方法,其特征在于,包括:
能进行往复的直线运动或枢转的往复运动部、获取施加在所述往复运动部上的负载值的负载获取部、以及对该往复运动部施加负载的负载施加部,
所述负载获取部获取施加在被固定的所述往复运动部上的负载来作为正行程方向的基准负载,
所述负载施加部,在针对所述往复运动部施加了正行程方向的负载时,向所述往复运动部施加小于或等于所述基准负载的负载,来作为与该往复运动部的正行程方向相对的正行程负载,在这之后或之前,向所述往复运动部施加大于所述基准负载的负载,来作为与所述往复运动部的负行程方向相对的负行程负载,同时使该往复运动部返回;
每当所述往复运动部往复运动一次,与所述往复运动部的位置相应的所述正行程负载和负行程负载均小于上次往复运动时的所述正行程负载和负行程负载。
2.根据权利要求1所述训练机控制方法,其特征在于,进一步包括对往复运动部可运动范围的基端和末端进行检测的位置传感器,
所述负载施加部对所述往复运动部加以控制,使其不会移动至基端和末端的范围之外。
3.根据权利要求1至2的任意一项所述训练机控制方法,其特征在于,所述正行程负载随着所述往复运动部向正行程方向移动而慢慢升高后降低,
所述负行程负载随着所述往复运动部向负行程方向移动而慢慢升高后降低。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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