CN115485037A - 小型椭圆运动器械 - Google Patents

Abstract

一种运动器械可以包括往复式连杆机构，往复式连杆机构支撑一个或多个踏板，踏板被构造为能够在用户使用器械运动时在闭环(例如，椭圆形)路径中运动。运动器械可以是可调节的，以改变由器械提供的运动的特征，例如通过改变支撑往复式连杆机构的导轨的倾斜，从而改变闭环路径的角度。运动器械可以通过与器械的前直立框架操作地相关联的提升机构来改变倾斜，提升机构还可以支撑阻力组件，所有都采用紧凑的外形因素，对于相对较小的运动空间可能更美观和实用。

Description

小型椭圆运动器械

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年12月29日提交的美国申请No.17/136,947和于2020年3月3日提交的美国申请No.16/808,221的优先权，这两件美国申请出于任何目的通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明整体涉及体能和个人训练，更具体地涉及一种运动器械。

背景技术

现在有各种各样的运动器械来帮助用户进行体育运动，例如，用于保持体能。例如，椭圆机已经被开发用于帮助用户进行心血管运动和/或力量训练，作为健身计划的一部分。与能够辅助用户进行心血管运动的其他运动器械(诸如，固定式自行车)相比，现有的许多椭圆机都是体积庞大的(例如，占据较大空间)。此外，尽管通常体积庞大，许多现有的椭圆机还不能充分或容易地调节以适应特定的用户。椭圆机的设计者和制造商继续寻求对其的改进。

发明内容

本发明涉及一种固定式运动器械，诸如椭圆运动机。运动器械是可调节的，以根据用户偏好改变运动器械的运动特征，同时仍然具有紧凑的占据空间。例如，运动器械可以被调节为适合特定的用户。在一些实施方式中，可以调节运动器械以改变提供给用户的健身运动。

根据一些实施方式，一种运动器械包括框架、可旋转地联接至框架的曲轴、和支撑踏板使得踏板被限制在闭环路径中运动的往复式构件。往复式构件操作地联接至曲轴，使得踏板在闭环路径中的运动引起曲轴的旋转。运动器械还包括导轨和提升机构，导轨枢转地联接至框架并可动地支撑往复式构件，往复式构件被构造为能够在踏板在闭环路径中运动时沿着导轨平移，提升机构操作地联接至导轨，用于调节导轨的倾斜角度。提升机构可以包括杠杆连杆，杠杆连杆的第一端操作地联接至导轨，相对的第二端操作地联接至线性致动器，杠杆连杆在杠杆连杆的第一端和第二端之间的位置枢转地联接至框架。在一些实施方式中，往复式构件的第一端可滑动地支撑在导轨上，往复式构件的第二端被构造为能够在踏板沿着闭环路径运动时围绕曲轴旋转。在一些实施方式中，往复式构件经由曲柄臂联接至曲轴。在一些实施方式中，框架包括用于与支撑表面接触的底座和从底座延伸的直立支撑件。在一些实施方式中，导轨枢转地联接至底座，并且可选地，杠杆连杆枢转地联接至直立支撑件。在一些实施方式中，线性致动器在杠杆连杆的枢轴点(或支点)之上的位置处联接至直立支撑件。在一些实施方式中，线性致动器在杠杆连杆的支点下方的位置处联接至框架。在一些实施方式中，线性致动器联接至框架，使得线性致动器的延伸增大导轨的倾斜角度。在一些实施方式中，运动器械还包括将杠杆连杆的第一端联接至导轨的连杆臂。在一些实施方式中，运动器械还包括操作地联接至曲轴以抵抗曲轴的旋转的阻力机构。在一些实施方式中，阻力机构包括由框架可旋转地支撑的飞轮。在一些实施方式中，飞轮由曲轴支撑。在一些实施方式中，飞轮通过一个或多个双向轴承支撑在曲轴上。在一些实施方式中，曲轴操作地联接至飞轮，以使飞轮响应于曲轴但与曲轴异步地旋转。在一些实施方式中，踏板枢转地联接至往复式构件。

在一些实施方式中，运动器械包括传动组件，传动组件操作地联接在曲轴和飞轮之间，以使飞轮以大于传动组件的输入转速的输出转速旋转。在一些实施方式中，传动组件包括两级带传动组件。在一些实施方式中，运动器械包括枢转地支撑在框架上的多个传动构件，其中曲轴的旋转使至少一个传动构件与曲轴同步旋转。在一些此类实施方式中，与曲轴同步旋转的至少一个传动构件同轴定位于飞轮。在一些实施方式中，一个或多个传动构件可旋转地支撑在与曲轴间隔开的传动轴上。在一些实施方式中，杠杆臂在曲轴和传动轴之间的位置处联接至框架。

在一些实施方式中，运动器械还包括枢转地联接至框架并与曲轴操作地相关联以驱动曲轴的旋转的往复式手柄连杆。在一些实施方式中，往复式手柄连杆联接至往复式构件，从而操作地使手柄连杆与曲轴相关联。在一些实施方式中，往复式手柄连杆经由往复式底部连杆联接至往复式构件。在一些实施方式中，往复式底部连杆在往复式底部连杆的第一端和第二端之间的位置处枢转地联接至往复式构件。

根据一些实施方式，一种运动器械包括框架、可旋转地支撑在框架上的曲轴、和可旋转地支撑在曲轴上的飞轮，飞轮被构造为能够响应于曲轴的旋转、但以与曲轴不同的转速旋转。运动机械还包括支撑踏板的往复式构件，往复式构件具有第一端，第一端由框架可动地支撑并限制响应于踏板的运动的往复式来回运动，并且往复式构件具有相对的第二端，第二端操作地联接至曲轴，以使曲轴响应于第一端的往复式来回运动而旋转。在一些实施方式中，运动器械还包括将往复式构件的第二端联接至曲轴的曲柄臂。在一些实施方式中，运动器械还包括被构造为能够由用户的手驱动的手柄连杆，其中手柄连杆被操作地联接至曲轴，以驱动曲轴的旋转。在一些实施方式中，运动器械还包括枢转地联接至手柄连杆和往复式构件的底部连杆。在一些实施方式中，运动器械还包括枢转地联接至框架并可动地支撑往复式构件的导轨，以及与导轨操作地接合以改变导轨的倾斜角度的提升机构。在一些实施方式中，框架包括用于与支撑表面接触的底座和从底座延伸的直立支撑件。在一些这样的实施方式中，运动器械还包括枢转地联接至底座并可滑动地支撑往复式构件的第一端的导轨，以及枢转地联接至直立支撑件并与导轨操作地相关联以使导轨相对于底座枢转的杠杆连杆。在一些实施方式中，运动器械还包括传动组件，传动组件操作地联接在曲轴和飞轮之间，以驱动飞轮以大于传动组件的输入转速的输出转速旋转。在一些实施方式中，传动组件为两级带传动组件。

根据一些实施方式，一种运动器械包括框架、可旋转地联接至框架的曲轴、往复式构件、导轨和提升机构，往复式构件由框架可动地支撑，使得往复式构件的第一端响应于往复式构件的运动而旋转曲轴，导轨枢转地联接至框架并可动地支撑往复式构件的第二端，使得往复式构件的第二端在第一端旋转曲轴时沿着导轨平移，提升机构有选择地调节导轨的倾斜角度，提升机构包括杠杆连杆，杠杆连杆的第一端操作地联接至导轨，第二端联接至可伸缩杆的自由端，其中，杠杆连杆在支点处枢转地联接至框架，并且其中支点与第一端之间的距离大于支点与第二端之间的距离，使得可伸缩杆的自由端运动经过第一行进距离导致杠杆连杆的第二端运动大于第一行进距离的第二行进距离。在一些实施方式中，杠杆连杆枢转地联接至框架的直立支撑件。在一些实施方式中，杆的自由端朝向运动器械的底座取向，使得杆的延伸导致导轨的倾斜角度增加。在一些实施方式中，杆的自由端远离运动器械的底座取向，使得杆的延伸导致导轨的倾斜角度减小。在一些实施方式中，运动器械还包括与制动机构相关联的飞轮，其中飞轮在支点下方的位置处联接至框架。在一些实施方式中，运动器械还包括将曲轴的旋转传递到飞轮的传动组件，其中传动组件包括在支点之上的位置处可旋转地联接至框架的至少一个盘形件。在一些实施方式中，运动器械还包括踏板，踏板枢转地联接至往复式构件，使得踏板被限制在闭环路径中运动。

根据一些实施方式，一种运动器械包括框架，框架具有被构造为能够将运动器械支撑在支撑表面上的底座和从底座向上延伸的柱。曲轴可旋转地联接至框架以围绕第一旋转轴旋转。往复式构件支撑踏板，使得踏板被限制在闭环路径中运动。往复式构件操作地联接至曲轴，使得踏板在闭环路径中的运动导致曲轴围绕第一旋转轴线旋转。导轨枢转地联接到框架并可动地支撑往复式构件。往复式构件被构造为能够在踏板在闭环路径中运动时沿着导轨平移。提升机构从第一旋转轴线之上的位置从柱悬挂，并操作地联接至导轨，用于调节导轨的倾斜。

在一些实施方式中，运动器械还可以包括悬臂，悬臂在第一旋转轴线之上的位置处固定至柱并朝向导轨向后延伸。提升机构可以经由悬臂从柱悬挂。

在一些实施方式中，柱可以包括从底座的前端延伸的第一直立支撑件、具有在第一直立支撑件后向的位置处固定至底座的第一端和固定至第一直立支撑件的第二端的第二直立支架、以及将第二直立支撑件的中间位置连接到第一直立支撑件的第三直立支撑件。第一直立支撑件和第三支撑件的上部部分可朝向运动器械的后侧倾斜。

在一些实施方式中，底座为约52英寸或更小。在一些实施方式中，导轨可调节到至少20度倾斜。

在一些实施方式中，往复式构件的第一端可滑动地支撑在导轨上，往复式构件的第二端被构造为在踏板沿着闭环路径运动时围绕曲轴旋转。踏板可从往复式构件悬伸。

在一些实施方式中，往复式构件经由曲柄臂联接至曲轴。阻力机构可以操作地联接至曲轴以抵抗曲轴的旋转。阻力机构可包括由框架可旋转支撑的飞轮。飞轮可旋转地支撑在柱上。飞轮可以在曲轴下方的竖向位置处可旋转地支撑在柱上。曲轴可以在第二直立支撑件的中间位置处可旋转地联接至柱。曲轴和飞轮可以以不同的转速旋转。

在一些实施方式中，运动器械还可以包括由框架支撑的控制台。控制台可包括处理器、存储器和显示器。处理器可与一个或多个用户输入设备通信，用于控制运动器械的操作。一个或多个用户输入设备可以包括位于运动器械的可动手柄上的一个或多个按钮。一个或多个用户输入设备可以被配置为能够接收用户输入，用于改变导轨的倾斜、阻力水平、和显示在显示器上的信息中的至少一者。显示在显示器上的信息可以包括视频，其中处理器被配置为能够基于曲轴的旋转速率改变视频的播放速率。

在一些实施方式中，存储器包括指令，指令使处理器将运动表现数据存储在存储器中，基于运动表现数据调节存储在存储器中的运动计划以生成适配的运动计划，并经由控制台提供指令，用于根据适配的运动计划调节导轨的倾斜和阻力水平中的至少一者，或根据适配的运动计划自动地调节导轨的器械和阻力水平中的至少一者。

在一些实施方式中，提升机构包括第一端部分和从动部分，第一端部分包括马达，第一端部分枢转地接合至悬臂，从动部分枢转地接合至导轨。马达可配置为能够使从动部分朝向第一端部分和远离第一端部分运动，以相应地升高和降低导轨。

在一些实施方式中，运动器械包括传动组件，传动组件在改变曲轴的转速的同时将曲轴的旋转传递到飞轮。传动组件可包括单级带传动组件。传动组件可包括旋转盘形件，旋转盘形件固定至曲轴以与曲轴同步旋转，旋转盘形件和飞轮位于柱的相对两侧上。

在一些实施方式中，提升机构位于旋转盘形件和飞轮之间，使得从动部分在与旋转盘形件和飞轮的各自的平面平行并在旋转盘形件和飞轮的各自的平面之间的平面内运动。

本发明内容既无意也不应被解释为代表本发明的全部程度和范围。本发明在本申请中以不同层次的细节进行了阐述，并且在本发明内容中包含或不包含元件、部件或类似物都不意于限制所要求主题的范围。

附图说明

参考以下附图将更充分地理解本说明，这些附图中的部件未按比例绘制，其以本文所述运动器械的各种实施方式呈现，并且不应被解释为运动器械的范围的完整描述。

图1是根据本发明的一些示例的固定式运动器械的前视等距视图。

图2是图1中的运动器械的后视等距视图。

图3是图1中的运动器械的侧视图。

图4-6是图3中的运动器械的一部分的附加侧视图，其踏板沿着闭环路径位于不同位置。

图7是图3中的运动器械的部分的侧视图，这里示出有提升机构，其经调节以提供不同的倾斜。

图8是图3和图7中的运动器械的部分的另一侧视图，这里示出有提升机构，其经进一步调节，以相较于图3和图7进一步增加倾斜。

图9是与图7中所示的运动器械类似的运动器械的一部分的侧视图，其中提升调节机构处于不同的配置。

图10是图1中的运动器械的前部的放大局部视图，示出提升调节机构的部件。

图11是图1中的运动器械的前视局部视图。

图12是根据本发明的运动器械的传动组件的等距视图。

图13是图12中的传动组件的另一等距视图。

图14是图13中的传动组件的分解图。

图15-20是根据本发明的运动器械的后视等距视图、前视等距视图、侧视图、后视图、前视图和俯视图，在这些附图中图示了围绕运动器械的某些可动部件的围护结构。

图21是根据本发明的进一步示例的固定式运动器械的前视等距视图。

图22是图21中的运动器械的后视等距视图。

图23是图21中的运动器械的侧视图。

图24是图21中的运动器械的一部分的放大局部视图，示出了例如传动部件。

图25是图21中的运动器械的一部分的另一放大局部视图，示出了例如提升机构的部件。

图26是图21中的运动器械的侧视正视图，示出了处于第一配置的提升机构。

图27是图21中的运动器械的侧视正视图，示出了处于第二配置的提升机构。

图28A是图21中的运动器械的后视正视图。

图28B是图28A中的运动器械的一部分的后视放大图，其中移除了踏板。

图29-34是根据本发明的运动器械的后视等距视图、前视等距视图、侧视图、后视图、前视图和俯视图，在这些附图中图示了围绕运动器械的某些可动部件的围护结构。

图35是适合与图1和图21的运动器械一起使用的控制系统的简化的框图。

具体实施方式

根据本发明的实施方式包括固定式运动器械(诸如，椭圆机)及其部件。根据本发明的固定式运动器械可包括允许器械比相似类型的现有运动器械更紧凑(例如，占用较小的空间)的部件或组件，同时，在某些情况下，提供与该类型现有运动器械相当或更大的可调节性(例如，倾斜调节)。根据本发明的一种运动器械可以包括框架、由框架可旋转地支撑的曲轴、以及至少一个往复式连杆机构，所述至少一个往复式连杆机构被配置用于用户在使用器械时施加力，并将用户的运动或力传递到曲轴。往复式连杆机构可以操作地联接到曲轴以驱动曲轴的旋转。

往复式连杆机构可以由框架以可调节的方式支撑。例如，往复式连杆机构可以可动地(例如，可滑动地)支撑在导轨上，导轨可动地(例如，枢转地)联接到框架，以使用户能够改变导轨与框架和/或地面的角度，从而改变由器械提供的运动的特征(例如，特征，如器械踏板行经的闭环路径的倾斜度)。为此，运动器械可包括与导轨操作地相联的提升机构，用于改变导轨相对于框架和/或地面的倾斜角度。通过改变导轨的倾斜角度，用户能够定制由器械提供的运动体验，例如为不同体型或身材的用户定制器械和/或允许用户有选择地针对或激活不同的肌肉群。例如，在椭圆机的情况下，椭圆机的踏板行经大致椭圆的路径，调节导轨的倾斜可能会导致改变椭圆路径的倾斜角度(例如，椭圆路径的主轴相对于地面的倾斜角度)。这可能使用户能够在更水平的行走或跑步运动和更竖向的楼梯步进运动之间定制运动体验。替代地或另外，调节导轨的倾斜可能会导致改变椭圆路径的其他特征，诸如，改变椭圆路径的偏心度和/或轴(诸如，主轴)的长度，这可以被用户感知为由器械提供的步幅长度的变化。

在一些实施方式中，可以实现利用机械优势的调节组件(例如，提升机构)以提供相当的或更大范围的调节，在某些情况下，为了等同的或较小的致动行程，并且在某些情况下，以比该类型的现有运动器械更紧凑的外形因素。例如，根据本发明的提升机构可以包括在沿其长度的中间位置处枢转脱离框架(例如，框架的向上延伸部分)的杠杆连杆。杠杆连杆的一端可以与致动器(例如，线性致动器或可伸缩或可调节长度的杆)操作地接合，以使杠杆连杆围绕其支点枢转，杠杆连杆的另一端可以与导轨操作地接合，以调节导轨的倾斜角度。这种布置与直接提升导轨的前部以改变其倾斜相比可以在不显著增加功率输入(例如，在某些情况下不超过10％)或增加线性致动器的行程的情况下，在倾斜调节范围内获得显著增加，在某些情况下是两倍或更大的增加。还可以获得许多其他优势，诸如，减小线性致动器上的离轴负载和扭矩，以及减小提升组件和整个运动器械的外形因素。在一些实施方式中，支点与联接到导轨的端部之间的距离可以大于支点与联接到致动器的端部(例如，可伸缩杆的自由端)之间的距离，使得由致动器的给定的延伸量(例如，由可的自由端的行进距离)导致在联接到导轨的端部处有较大量的行进距离，这可能进一步增强机械优势和/或可能由调节组件提供的其他益处或优势。

在其他实施方式中，调节组件(例如，提升机构)可以被连接以将提升力(例如，用于升高和降低导轨)直接施加到导轨，而无需中间杠杆连杆。在一些这样的实施方式中，线性致动器可以从直立框架的后侧悬挂。线性致动器的一端(例如，马达端)可以枢转地联接到直立框架，例如在运动器械的旋转轴上方的竖向位置处。线性致动器的相对(例如，可伸缩)端可以枢转地联接到导轨，由此线性致动器的缩回使导轨升高，增大椭圆路径的倾斜角度，并且线性致动器的延伸使导轨降低，减小椭圆路径的倾斜角度。这种布置可以实现适当的倾斜调节，同时保持紧凑的外形因素(例如，与现有的可调节倾斜度的椭圆机相比，占用空间相对小)。在一些实施方式中，通过将一个或多个可旋转部件，诸如曲轴、飞轮和相关联的飞轮轴，以及将旋转从曲轴传递到飞轮的一个或多个传动盘，也支撑在直立框架上，进一步实现紧凑的外形因素。以这种方式，椭圆机的占用空间减小。在一些示例中，运动器械的框架的长度558(参见例如图26-28A)可以为约55英寸或更小，在某些情况下小于约51英寸，宽度560可以为约25英寸或更小，同时能够被调节为20度或更大的倾斜角度。在运动器械的一些实施方式中，其某些部件的相对布置(例如，与框架相关的调节组件)可提供具有足够倾斜可调节性的紧凑的椭圆运动器械，其不仅可以改善用户的运动体验，而且可以改善运动器械在家庭环境中的可用性。

图1-20图示运动器械100的示例，这里示出为椭圆运动器械，其包括提升组件或机构400，用于改变运动器械100的特征(例如，踏板路径倾斜)。运动器械100包括框架110，框架110被构造为能够将运动器械支撑在支撑表面上(例如，地面上)。框架110包括被构造用于与支撑表面(例如，地面)接触的底座112。底座112在器械处于使用中时可以基本上平行于地面(例如，水平)，因此也可以被称为水平框架部分112。框架110可以还包括从底座112延伸的一个或多个直立支撑件114，其也可以被称为直立框架部分114。在图示的示例中，直立框架部分114布置在水平框架部分112的前面附近，尽管在其他示例中可以使用其他适当的布置。在这里的一些示例中，框架110可以被描述为包括器械100的刚性连接的部件，其支撑例如器械的可动部件，因此其也可以被称为刚性框架110。

运动器械100可以包括由框架110支撑的至少一个、且通常为多个可动部件。例如，运动器械100可以包括在运动期间由用户驱动的至少一个、且通常为一对(即，左和右)往复式组件200。往复式组件可以操作地联接到曲轴301，以使曲轴301在往复式组件200由用户驱动时旋转。往复式组件200可以包括一个或多个(例如，左和右)往复式连杆机构201。往复式连杆机构201可以包括被构造为能够支撑用户的下肢(例如，用户的脚)和/或由用户的下肢驱动的部件，因此其可以被称为下连杆机构204。在一些示例中，往复式连杆机构201可另外或替代地包括被构造为能够支撑用户的上肢(例如，用户的手)和/或由用户的上肢驱动的部件，因此其可以被称为上连杆机构206。在一些示例中，下连杆机构204可以连接到相应的上连杆机构206，使得两个连杆机构中的一个连杆机构(例如，上连杆机构206或下连杆机构204)的运动，例如在被用户驱动时，会引起两个连杆机构中的另一个连杆机构(例如，下连杆机构204或上连杆机构206)运动。

参考图1-2，运动器械100包括左右往复式下连杆机构204，每个下连杆机构包括往复式构件220，往复式构件220支撑踏板组件(或简单的踏板)240。往复式构件220具有第一端或近端222和与第一端或近端222相对的第二端或远端224。往复式构件220可以使用细长的基本上刚性的结构，诸如条形件，来实现，在这种情况下，该细长的基本上刚性的结构在往复式构件220的两端222和224之间具有至少一个弯曲部分。在其他示例中，往复式构件220可以是基本上直的或具有不同的合适的几何结构。这里使用的术语近侧是指在器械的使用期间相对较靠近用户的部件或其端部，诸如，较靠近用户施加力的位置的端部，而这里使用的术语远侧是指在器械的正常使用期间相对较远离用户的部件或其端部。

往复式构件220的远端224操作地联接到曲轴301，在本示例中是经由曲柄臂250联接到曲轴301。曲柄臂250的第一端252枢转地联接至远端224，曲柄臂250的相对的第二端254刚性地联接至曲轴301，使得曲柄臂301与曲轴301同步旋转。虽然曲柄臂250在这里图示为大致直的刚性连杆或给定长度的条形件，曲柄臂250可以由任何刚性主体提供，诸如，盘状件或其他的径向延伸部分，其将往复式构件220的远端224操作地连接至曲轴301，提供用于从往复式构件220传输力至曲轴301的加载路径。曲轴301可以联接至阻力机构300，使得曲轴301围绕其轴线(即，曲柄轴C)的旋转受到阻力机构300的抵抗，例如，如下进一步描述的。

如前所述，在一些示例中，下连杆机构204可与被构造为能够支撑用户的手和/或由用户的手驱动的往复式上连杆机构206操作地连接。在本示例中，上连杆机构206经由底部连杆210联接至下连杆机构204。底部连杆210可以实现为细长的刚性构件，在某些情况下是基本上直的条形件，其具有第一端或近端212、与第一端212相对的第二远端214、以及限定在其间的长度。底部连杆210可以在其远端214处联接至上连杆机构206。底部连杆210可以在底部连杆210的近端212处或近端212附近、或近端212与远端214之间的任何适当位置处或附近联接至往复式构件220。底部连杆210可以在枢轴接头216处枢转地联接至往复式构件220，使得往复式构件220和底部连杆210可以相对于彼此并围绕枢轴线P枢转。在一些实施方式中，底部连杆210也可以联接至踏板240，并可以在一个或多个位置处支撑踏板240。在一些实施方式中，底部连杆210可以向其与往复式构件220连接的远侧延伸，例如，以支撑踏板组件240和/或与其相关联的部件。在本示例中，踏板240枢转地联接至底部连杆210，使得其可以围绕相同的枢轴线P相对于底部连杆210和往复式构件220枢转，并且踏板240的后部支撑在底部连杆210的远端处。

在一些示例中，往复式构件220(例如，其近端222)可以可动地、在本例中可滑动地，支撑在框架110上。例如，如图2所示，近端222被构造成能够沿着导轨130在一个或多个滚轮(例如，滚轮133-1和133-2)上滑动。导轨130可以使用任何合适的结构来实现以限定路径135，该路径135可以是线性的(如在本示例中)，或是弯曲的(在其他示例中)，使得在使用中往复式构件220的近端222被限制沿着路径135行进(例如，往复)。例如，导轨130可以使用一对基本上平行的导轨构件，这里示出为管131-1和131-2，来实现，其每个可滑动地或可滚动地支撑一对滚轮133-1和133-2中的相应的一个。在其他示例中，相比于这里的特定示例，可以使用单个或更多个导轨构件。在其他示例中，导轨130可以采用不同的形状或构造，诸如被构造为能够接合不同形状的滚轮或接合滚轮的不同部分。在另外的示例中，往复式构件220(例如，其近端222)可以以完全不同的方式可动地支撑在导轨上，该方式限制近端222沿着预定的路径进行往复运动。

导轨130可以可动地(例如，枢转地)联接至框架，以允许改变导轨130的相对位置(例如，倾斜)。例如，导轨130可以经由任何合适的枢轴接头(这里被称为导轨枢轴134)枢转地联接至框架110，更特别地，联接至底座112，该枢轴接头限制除导轨130的一个旋转自由度以外的所有自由度。如图2和图15所示，导轨130可以包括底座，这里示出为横向管137，其刚性地联接至导轨130，例如在靠近其后端或近端132的位置处。管137可以被可旋转地接收在杆139上方，使得管137和因此导轨130可以响应于围绕轴线R的力矩(例如，如可以由提升机构400施加且在下面进一步描述的)围绕导轨枢轴线R枢转。

运动器械100可包括与每个下连杆机构204相关联的踏板组件(或简单地，踏板)240。踏板组件240可由往复式构件220、底部连杆210或这两者支撑。踏板组件240可包括踏板242，该踏板在使用中支撑用户的脚。踏板242可以与踏板护罩247固定(例如，刚性附接或整体形成)，踏板护罩247可以包括从踏板242延伸的一个或多个壁，以限制用户的脚在一个或多个方向(例如，前向和横向)的运动。踏板242可以经由踏板安装件244联接至支撑结构(例如，往复式构件220和/或底部连杆210)。在某些示例中，踏板240可枢转地联接至其支撑结构(例如，往复式构件220和/或底部连杆210)。在这种示例中，踏板安装件244可以包括枢轴接头，该枢轴接头限制除一个旋转自由度外的所有自由度，以允许踏板240围绕踏板枢轴线P进行枢转运动。这种布置可以使踏板240能够在器械100的使用期间进行枢转运动和/或在使用之前对踏板240进行枢转调节，例如以改变踏板240的倾斜，诸如从中间或相对平坦的位置改变为脚跟向上的位置或其他。在一些这样的示例中，踏板组件240可与踏板调节机构246相关联，该踏板调节机构246使用户能够改变踏板相对于支撑结构(例如，往复式构件220、底部连杆210或这两者)的角度。例如，如例如图15和17所示，踏板调节机构246可包括弹销249，弹销249被构造为能够接合支撑结构上的多个狭槽、凹口或其他合适的止动器中的任何一个，其每个以相对于支撑结构不同的角度定位踏板242。在一些示例中，踏板调节机构246可被构造为使踏板240能够在运动器械的使用期间弹性地支撑用户的脚。运动器械100的踏板组件240可以按照美国序列号14/986,068、题为“Pedal Assembly for ExerciseMachine”中的任意示例实现，该美国申请在此通过引用并入。

运动器械100还可以包括被构造为能够由用户的手驱动的上往复式连杆机构206。上往复式连杆机构206可以与曲轴301操作地相关联，用于将由用户施加的力传递到曲轴301。在一些实施方式中，上往复式连杆机构206可以仅经由其与下往复式连杆机构204的连接而操作地联接至曲轴301。如例如图2和3所示，上连杆机构206可以包括在被构造为由用户抓握的手柄268处终止的手柄连杆260。手柄连杆260可以在其近端262附近枢转地联接至框架110，并且更特别地联接至直立框架部分114。手柄连杆260可以在枢轴位置261处联接至框架，使得在使用中手柄连杆260围绕手柄枢轴线H往复地枢转。手柄连杆260的近端262可以与手柄268固定(例如，刚性连接或整体形成)，使得手柄268与手柄连杆260的往复式运动同步。在某些示例中，手柄268可包括不同的有区别的抓握位置268-1、268-2、268-3，例如，以适应不同体型的用户(例如，较瘦或较胖的用户)和/或激活用户的不同肌肉群。运动器械100可任选地包括附加手柄270，该附加手柄270可固定到框架110，因此其也可被称为固定手柄270。

手柄连杆260的远端264可以与曲轴301操作地相关联，在本示例中是间接地，经由上连杆机构206与下连杆机构204之间的连接，该连接可以直接连接到曲轴301。在其他示例中，上连杆机构206可以以不同的方式连接到曲轴301，诸如，经由上连杆机构206和曲轴301之间的直接连接。如例如图2所示，手柄连杆260的远端264可以通过任何合适的枢轴接头(诸如，凸耳和钩接头)枢转地连接到底部连杆210的远端214。如图3-6中图示的，在使用中，随着踏板240行经路径E，这里示出为基本上椭圆形，底部连杆210前后往复，因此手柄连杆260的远端264往复相应的前后运动。往复式连杆机构201可以被构造为能够使得当给定踏板(例如，右踏板)沿着其椭圆形路径运动到最前方位置时，相应的手柄(例如，右手柄)位于最靠近用户的位置，而相对的手柄(例如，左手柄)位于最远离用户的位置，且相对的踏板(例如，左踏板)位于沿着其椭圆形路径的最后方位置，以模仿自然的行走或步幅运动，每只手臂随着另一只腿的运动而摆动。

图3-6图示在踏板240的沿着闭环(这里为椭圆形)路径E的四个位置的运动器械100。运动器械100可被构造为使踏板240能够以顺时针方向行经椭圆形路径E，以模仿自然的向前行走或步幅。运动器械100可被构造为另外或替代地使踏板240能够以相反的逆时针方向行经椭圆形路径E，诸如以允许用户使用不同的肌肉群。在模仿自然的双足行走/跑步的顺时针方向上，椭圆形路径E的上部(这里也被称为椭圆E)通常对应于步幅的摆动阶段，而椭圆E的下部通常对应于步幅的站姿阶段(或接触阶段)。如图3所示，例如，右踏板240-R可以位于椭圆形路径E的底部附近，通常对应于接近步幅或步态周期的中间站姿。在踏板的这个位置，对应的右曲柄臂250-R可以在6点钟位置附近，或者一般向下朝向地面延伸。随着用户的脚继续运动经过向前的步态周期，并因此沿着路径E以顺时针方向驱动踏板240-R，踏板240-R运动到椭圆形路径E的后端附近的位置，如图4所示，这可以通常对应于站姿阶段的脚趾离地(或预摆动)部分。在踏板240-R的这个位置，对应的曲柄臂250-R可以在9点钟位置附近，接近水平地向后延伸。在一些示例中，导轨130可以被构造为能够以导致负倾斜椭圆形路径E(如图3-6中所示)的方式支撑下连杆机构204，并且可以从这个标称位置调节到最大倾斜位置(例如，如图8所示)，在该最大倾斜位置，椭圆形路径E是正倾斜的。

回到图3-6，随着用户的脚继续运动经过步态周期，踏板240-R沿着椭圆形路径E进一步前进，踏板可以从图4的最后方位置运动到椭圆形路径E的顶部附近的位置，这可以通常对应于步态周期的中间摆动阶段，并且在该位置，对应的曲柄臂250-R可以在12点钟位置附近，接近竖向地向上延伸。随着用户的脚继续前进经过周期以完成完整的步幅周期，踏板240-R可以沿着椭圆形路径E通过最前方位置，如图6所示，这个位置可以通常对应于步态周期的终末摆动阶段。在这个位置，对应的曲柄臂250-R可以在3点钟位置附近或接近水平地向前延伸。应当理解的是，运动器械100的相对(例如，左)侧的从动部件可以行经类似的路径，但与右侧相反，使得例如当右曲柄臂250-R向前延伸时，左曲柄臂250-L在径向相反的方向上或向后延伸，如图6所示。类似地，在右踏板240-R处于沿着其椭圆形路径E的最前方位置时，左踏板240-L处于沿着其椭圆形路径的最后方位置。

根据本发明，踏板240可以以使用户能够改变由器械100提供的运动的特征(诸如，通过改变由踏板行经的闭环路径E的特征)的方式支撑在运动器械的框架110上。回到参考图2和3，并且也参考图7和8，支撑下连杆机构204的导轨130可以是可枢转的以改变其倾斜角度。导轨130可以是在标称(或最小倾斜)位置和最大倾斜位置(例如，如图8中所示)之间可调节的，该标称(或最小倾斜)位置在本示例中相对于水平框架部分112和地面处于负倾斜(参见图3)。在某些示例中，可以实现高达约20度的倾斜调节范围，并且在一些情况下，可实现超过20度的倾斜调节，诸如高达30度或更大。如从分别示出运动器械100处于包括标称倾斜位置、中间倾斜位置和最大倾斜位置的三个倾斜位置的图3、7和8中可以观察到的，由于调节导轨130的倾斜，椭圆形路径E的特征，例如主轴a的倾斜角度可以改变。如图3所示，椭圆形路径E可以在导轨130的标称倾斜位置处接近水平或略有负倾斜，这可以模仿更水平的行走或跑步运动。随着导轨130的倾斜增加，主轴a的倾斜角度也会增大，如图7和8所示，以模仿越来越多的竖向运动，诸如随着倾斜接近最大的爬楼梯运动。为了实现这种倾斜调节，运动器械100可以包括与导轨130操作地相关联的提升机构400，以使导轨130围绕其枢轴线R枢转。

在一些示例中，提升机构400可以包括杠杆连杆410、连杆臂420和可调节长度的连杆(这里示出为线性致动器430)。杠杆连杆410可以使用具有第一端或近端412和第二端或远端414的刚性构件(例如，条形件)来实现。杠杆连杆410可以在杠杆连杆410的相应的第一端412和第二端414之间的位置处(该位置限定杠杆连杆410的枢转位置或支点F)枢转地联接至框架110，更特别地联接至框架114的直立部分。连杆臂420可以将杠杆连杆410的第一端412联接至导轨130，可调节长度的连杆(例如，线性致动器430)可以将杠杆连杆410的相对的第二端414联接至框架110。线性致动器430可以是包括可操作地设置为使杆434延伸的马达432的组合的任何合适的线性致动器。马达432可以是任何合适的马达，诸如，电动旋转马达。杆434可以使用任何合适的伸缩构件来实现，该伸缩构件与马达432处于操作设置中，以将例如马达432的旋转输入转换为在杆434的自由端(例如，杆434的自由端的延伸和缩回)处的线性输出。线性致动器430可以利用机电、液压、或气动致动，或其任何组合。例如，代替电驱动的杆式致动器，可以由液压、气动、电动液压或电动气动缸来提供致动。

在一些示例中，致动器430可以在支点F之上的位置处联接至框架110，使得线性致动器430的延伸施加力(逆着重力)以提升导轨130的前端136，从而增加导轨130的倾斜，如图7和8所示。在其他示例中，如图9所示，致动器430可以在支点F以下的位置处联接至框架110，使得致动器430的延伸与重力配合以降低导轨130，同时通过线性致动器430的缩回实现导轨130的提升。虽然提升机构的操作在这里是参考线性致动器来描述的，但要理解的是，提升机构可以采用操作一致(例如，同时延伸或缩回以提升或降低导轨的两个或更多个致动器)、对置、或以其他合适的配置的任何数量(包括多个)致动器。

现在还参考图10，杠杆连杆410可以使用单个或多个刚性构件来实现，在这种情况下，一对刚性条形件410-1和410-2联接至框架110的直立支撑件114-1的相对两侧。条形件410-1和410-2中的每一个都可以具有互补的形状，并且每一个都可以枢转离开直立支撑件114-1，使得条形件410-1和410-2两者都围绕穿过支点F的共同的轴线枢转，从而使两个条形件作为单个连杆一致起作用。杠杆连杆410可以是直的刚性构件。在一些示例中，杠杆连杆410的至少一部分可以是波状外形的(例如，弯曲的)，这可以提高其承载性能。例如，在支点F和近端412之间延伸的杠杆连杆410的近侧部分413可以是弯曲的，其中凹面侧面向下，这可以减少应力集中并且/或者将由于在导轨130被提升离开地面时梁弯曲造成的内部载荷更有效地分配在近侧部分411中。出于其他考量，杠杆连杆410、连杆臂420、或其部分可以附加地或替代地是波状外形的(例如，弯曲的)，诸如以适配在运动器械100的所需外形因素内(例如，护罩104内)。在一些实施方式中，杠杆连杆410可以联接至框架，使得联接至致动器的杠杆连杆410的枢轴点(或支点F)和远端414之间的距离小于杠杆连杆410的枢轴点(或支点F)和相对的近端412之间的距离，由此远端414的较短的行进距离可以导致其近端412处的较大的行进量，从而提高系统的机械优势。

杠杆连杆410可以在其远端414处使用任何合适的枢轴接头(诸如，凸耳和钩接头)枢转地联接至致动器430的杆434的自由端435。在这个示例中，条形件410-1和410-2的远端用作钩的相对侧，而杆434的自由端435用作凸耳，其中销437枢转地连接这两者。在其他的示例中，可以使用不同的布置，例如通过颠倒凸耳和钩的位置或使用不同的合适的枢轴接头。杠杆连杆410可以枢转地联接至连杆臂420，例如，类似地使用凸耳和钩接头，其中杠杆连杆410再次提供接头的钩部件。换句话说，条形件410-1和410-2的近端可以用作钩的相对两侧，而连杆臂420的配合端可以提供枢轴接头的凸耳。

如例如图10所示，连杆臂420可以作为刚性构件来实现，例如，任何合适的横截面(包括但不限于方形、矩形或圆形横截面)的实心或管状条形件。相应的管427可以横向定位在连杆臂420的相对端422和424的每一端处，以分别为杠杆臂410和导轨130提供用于相应的凸耳的凸耳端以及钩接头。在本示例中包括右导轨130-R和左导轨130-L的导轨130在其远端136处经由支架140联接至连杆臂420，该支架140以钩142终止。右导轨130-R固定至支架的一侧，左导轨130-L固定至支架的另一侧，右导轨130-R和左导轨130-L在导轨130的前端136处接合在一起。右导轨130-R和左导轨130-L可以固定在一起并固定到支架140，使用用于将导轨的相应的凸缘139-R和139-L刚性地联接(诸如，焊接或用螺栓固定)至支架148的任何合适的方式，或通过与支架140整体形成。支架140可在导轨130的前端136处延伸，并可用于将导轨130的前端136操作地(例如，枢转地)联接至提升机构400。需要理解的是，所述部件的具体布置和联接仅供说明，其他合适的组合或布置可用于其他示例中。

如前所述，曲轴301可在操作上与阻力机构300相关联，以抵抗曲轴301的旋转。在一些示例中，曲轴301可与可旋转的阻力机构(诸如，磁阻飞轮310)相关联。在其他示例中，飞轮310可以被摩擦抵抗或采用能够抵抗(在一些情况中选择性地可变地抵抗)飞轮310旋转的另一种合适类型的阻力机构。在进一步的示例中，其他类型的阻力机构可以就地使用或与飞轮结合使用，诸如，空气阻力(诸如风扇)或液压阻力轮。在一些示例中，阻力机构可基于踏板的往复频率(例如，用户的节奏)来提供可变阻力。在一些示例中，阻力机构可单独或结合飞轮包括风扇，在后者的情况下，飞轮可任选地设置在同一轴上。可以使用任何其他合适的阻力机构。

如例如图1、2和7所示，阻力机构300可包括与制动组件(或简单地，制动器)320(例如，磁涡流制动器)在操作上相关联的飞轮310。制动组件320的一个或多个部件可以相对于飞轮310可动地定位，以改变由制动器320施加的制动力的量。例如，在磁涡流制动器的情况下，制动器的一个或多个磁体可以相对于飞轮运动，以改变飞轮所暴露在的相反磁场的量，从而改变飞轮上的阻力或制动力。在其他示例中，可以使用摩擦制动器，该摩擦制动器可以被设置为与飞轮的外围或边缘接合，并且可以类似地包括一个或多个摩擦构件，所述摩擦构件相对于飞轮可动，以改变施加到飞轮的摩擦。制动器320的操作，诸如制动元件(例如，磁体、摩擦垫)的相对位置，可以由控制器360控制。控制器360可以从运动器械100的控制台接收电子输入，并使制动元件响应性地重新定位，例如，通过向制动器320的致动元件发送电子命令或通过机械方式(例如，通过缆线364的延伸和缩回)。在一些示例中，制动器320可以由用户机械地致动(例如，经由杠杆、旋钮等)，而不是通过控制台上的电子控制器。在其他示例中，制动器320可以被配置为电子控制(例如，在运动期间)和/或机械控制(例如，在紧急情况下)。

在一些示例中，飞轮310可由曲轴301支撑(例如，与曲轴301同轴定位)，而不使曲轴301直接驱动/旋转飞轮310。飞轮310可以经由一个或多个双向轴承联接至曲轴301，使得曲轴301的旋转不直接传递到飞轮310。而是，从曲轴301的旋转可以经由传动组件350传递到飞轮310。传动组件350可以被构造为提供所需的齿轮传动比，例如以增加从输入(例如，曲轴301)到输出(例如，飞轮310)的转速。传动组件可以具有单级或多级，例如，如图11-13中所示的两级。虽然在图示的示例中，传动组件350被示出为使用带和盘形件/滑轮的带传动组件，应当理解的是，在其他示例中另外或替代地可以使用其他类型的传动元件，包括链条和链轮、齿轮、或其组合。

参考图11-13中的示例，传动组件350可包括第一级350-1和第二级350-2，其中每一级可包括输入元件和输出元件。还参考图14，传动组件350可包括第一从动构件(例如，第一输入盘形件352)和第一随动构件(例如，第一输出盘形件354)，其操作地连接，在本例中通过第一带356操作地连接，以提供传动组件350的第一级。在本示例中，第一从动构件(例如，第一输入盘形件352)固定至曲轴301，使得曲轴301的旋转引起第一从动构件(例如，第一输入盘形件352)的同步旋转。在一些示例中，第一从动部件(例如，第一输入盘形件352)可以固定到曲轴301，例如通过第一板安装件351，第一板安装件351可以固定(例如，焊接)到曲轴301并固定(例如，由螺栓固定)到第一从动构件(例如，第一输入盘形件352)。

如前所述，曲轴301可以由一个或多个曲柄臂驱动，例如，左曲柄臂250-L和右曲柄臂250-R，每一个曲柄臂都经由各自的曲柄配件336-L和336-R固定到曲轴301的相应端。曲轴301可以经由一个或多个双向轴承332可旋转地支撑在框架110上，该双向轴承332可用于将曲轴301同轴且可旋转地联接到固定在框架110上的第一管151。一个或多个额外的双向轴承334可用于以允许飞轮310独立于曲轴301旋转的方式将飞轮310可旋转地支撑在曲轴301上。这种布置可以允许飞轮310与齿轮传动的输入(或从动)轴定位在共同的轴上，这可以使运动器械100能够具有更紧凑的外形因素。

第一从动构件(例如，第一输入盘形件352)的旋转可例如经由第一带356传递到第一随动构件(例如，第一输出盘形件354)。在本示例中，第一随动构件(例如，第一随动盘形件354)的直径小于第一从动构件(例如，第一输入盘形件352)的直径，因此，第一级350-1加速(即，增大)输入轴(即，曲轴301)的转速。传动组件350可以还包括第二从动构件(例如，第二输入盘形件362)和第二随动构件(例如，第二输出盘形件364)，其例如通过第二带366操作地连接，以提供传动组件350的第二级。第二从动构件(例如，第二输入盘形件362)可以与第一随动构件(例如，第一输出盘形件354)在共同的传动轴358上，使得第一随动构件(例如，第一输出盘形件354)的旋转导致第二从动构件(例如，第二输入盘形件362)的同步旋转(或驱动第二从动构件(例如，第二输入盘形件362))。第二从动构件(例如，第二输入盘形件362)可以经由另一个板安装件361固定到传动轴358，在本例中，所述另一个板安装件361固定(例如，焊接)到传动轴358和固定(例如，用螺栓固定)到第二输入盘形件362。在其他示例中，从动盘形件(例如，分别是第一输入盘形件352和第二输入盘形件362)可以不同地联接至各自的轴，诸如通过直接附接(例如，螺栓连接)到轴。传动轴358可以经由一个或多个双向轴承338可旋转地支撑在框架110上，该双向轴承338可用于将传动轴358同轴地且可旋转地联接到固定在框架110上的第二管152。第一管151和第二管152可以在充分间隔开的位置处固定(例如，刚性联接或整体形成)到直立框架部分114，以避免可旋转部件的干扰。

第二从动构件(例如，第二输入盘形件362)的旋转可以例如经由第二带366传递到第二随动构件(例如，第二输出盘形件364)。在本示例中，第二随动构件(例如，第二输出盘形件364)的直径小于第二从动构件(例如，第二输入盘形件362)的直径，因此在传动组件350的第二级中进一步加速(即，增大)输入轴的转速。第二随动构件(例如，第二输出盘形件364)可以固定至飞轮310，使得第二随动构件(例如，第二输出盘形件364)的旋转导致飞轮310的同步旋转。

在一些实施方式中，例如，当使用带或链驱动时，可以提供张紧机构来消除柔性传动构件(诸如，带或链)上的松弛。例如，可以实现为滑轮、滚轮、链轮和其他合适的结构并根据所使用的传动构件的类型的惰轮372可以与柔性传动构件(例如，第一带356)操作地接合。惰轮可以支撑在支架374上，支架可以可调节地和/或偏置地联接至框架，以朝向柔性传动构件(例如，第一带356)张紧(或偏置)惰轮372，在一些情况下为可调节地，这可以导致柔性传动构件(例如，第一带356)朝向环的内侧弯曲。虽然这里未示出，在一些示例中，惰轮可以与传动组件350的每个柔性传动构件相关联。

图15-20示出运动器械100的附加视图，这里示出有护罩104。护罩104可以围封运动器械100的某些部件，诸如，阻力发动机和提升机构，以防止在器械的正常使用期间干扰这些部件，例如，以降低受伤的风险和/或提供运动器械100的更美观的外观。在一些实施方式中，根据本发明的运动器械，诸如运动器械100，可包括媒体保持器(未示出)，该媒体保持器可安装(例如，经由安装件106)到运动器械，并可被配置为能够将用户的电子设备(例如，智能手机或其他多媒体设备)可拆卸地联接到运动器械。媒体保持器可以根据授予申请人且题为“Media Holder for Exercise Machine”的专利申请美国序列号No.16/446,135中描述的任何示例来实现，该美国申请通过引用合并在此。在一些实施方式中，运动器械可以另外或替代地包括控制台，该控制台可以集成到器械中(例如，至少部分地由护罩104围封)，或其至少一部分(诸如，显示器)可以可拆卸地安装到运动器械。在一些实施方式中，媒体保持器可以是控制台的一部分，诸如部分集成到控制台的围封件中。

图21-34示出运动器械500的另一个示例的视图，这里示出为椭圆运动器械，其包括提升组件或机构800，用于改变运动器械500的特征(例如，踏板路径倾斜)。运动器械500包括框架510，框架510被构造为能够将运动器械支撑在支撑表面(例如，地面)上。框架510可以包括多个刚性连接的框架构件，这些框架构件支撑运动器械500的运动部件，因此其也可以被称为刚性框架510。框架510包括底座512，底座512被构造用于与支撑表面(例如，地面)接触。当器械500在使用中时，底座512可以基本平行于地面(例如，水平地)，因此其也可以被称为水平框架部分512。如图25-27中可以最佳看出，框架510包括从底座512延伸的直立框架部分(或柱)515。柱515可以由一个或多个刚性构件514、516、518来实现，刚性构件514、516、518在这里示出为管，但在其他示例中可以具有不同的合适的几何结构。柱515，或至少其下部部分，可具有大致A型框架形状。柱515可以包括前部构件516，其至少一部分朝向器械500的后部后倾，以及至少一个后部构件518，其至少一部分朝向器械500的前部并由此朝向A型框架的前部构件516向前倾。A型框架的前部构件516和后部构件518可以刚性地接合以提供支撑运动器械500的可动部件中的一个或多个可动部件的稳固的直立框架。

在本图示的示例中，第一管516从框架510延伸，例如，从框架510的远端延伸，由此第一管516设置在底座512的前部附近，并且因此基本上位于运动器械500的前端处。第一管516可以从底座512基本上竖向地上升，限定其第一下部部分516-1，然后朝向运动器械500的后侧呈曲线形或弯曲，限定第一管516的第二倾斜上部部分516-2。第二管518从底座512延伸，从可以与第一管516大致纵向对齐但在其后间隔开的位置延伸。可以任选地朝向第一管516向前倾斜的第二管518具有接合到第一管516的上端，以与其形成基本上A型框架形状。在其他实施方式中，第一管516可以是向上延伸且朝向运动器械500的后部倾斜的基本上直的构件，并被接合第二管518以形成大致三角形框架(或A型框架)。在其他实施方式中，第二管516可以通过一对管来实现，所述一对管的下端横向展开以形成三脚架状结构。形成柱的刚性构件的各种其他合适的布置可用于提供支撑运动器械的某些可动部件的稳固的直立框架部分。在本示例中，第二管518的上端连接到或靠近第一管516的倾斜的上部部分516-2的下端，作为连接支撑件或撑杆的第三管514从第二管518延伸并将第二管518连接到第一管516的上部部分516-2的上端。连接支撑件514具有在第二管518的上端和下端之间的位置处固定至第二管518的第一下端514-1，和固定到或靠近第一管516的上端的第二上端514-2。在其他实施方式中，可以省略连接支撑件514。在一些这样的实施方式中，第二管518的上端可以更靠近第一管516的上端516-2连接。然而，通过使用如这里所示的连接撑杆514，柱515可以具有较窄的轮廓，如从侧面所见(参见例如图23、26和27)，并且可以在保持紧凑的外形因素的同时容纳柱515后面的附加部件。

运动器械500可以包括由框架510支撑的至少一个、并且典型地为多个可动部件。例如，运动器械500包括在运动期间由用户驱动的至少一个、并且典型地为一对(即，左和右)往复式组件600。每个往复式组件被操作地联接至曲轴701(图22)，以使曲轴701在用户驱动往复式组件600时旋转。每个往复式组件600包括一个或多个相应的(例如，左和右)往复式连杆机构601。往复式连杆机构601可以包括被构造为能够支撑用户的下肢(例如，用户的脚)和/或由用户的下肢(例如，用户的脚)驱动的部件，这些部件由此可以被称为下连杆机构604。在一些示例中，往复式连杆机构601可附加地或替代地包括被构造为能够支撑用户的上肢(例如，用户的手)和/或由用户的上肢(例如，用户的手)驱动的部件，这些部件由此可被称为上连杆机构606。在一些示例中，下连杆机构604可以连接至相应的上连杆机构606，使得两个连杆机构中的一个(例如，上连杆机构606或下连杆机构604)的运动(例如在由用户驱动时)致使两个连杆机构中的另一个(例如，下连杆机构604或上连杆机构606)运动。

参考图21-22，运动器械500包括左右往复式下连杆机构604，每个下连杆机构包括往复式构件620，该构件620支撑踏板组件(或简单地，踏板)640。往复式构件620具有第一端或近端622以及与第一端622相对的第二端或远端624。往复式构件620可以使用细长的基本上刚性的结构来实现，诸如条形件，在本例中，该条形件在往复式构件620的两端622和624之间具有至少一个弯曲部分。在其他示例中，往复式构件620可以是基本上直的或具有不同的合适的几何结构。

往复式构件620的远端624操作地联接至曲轴701，在本示例中经由曲柄臂650联接至曲轴701。曲柄臂650的第一端652枢转地联接至远端624，曲柄臂650的相对的第二端654刚性地联接至曲轴701，使得曲柄臂650与曲轴701同步旋转。虽然曲柄臂650在这里图示为大致直的刚性连杆或给定长度的杆，但曲柄臂650可以由任何刚性主体提供，诸如，盘形件或其他件的径向延伸部分，其将往复式构件620的远端624操作地连接至曲轴701，提供用于将力从往复式构件620传递到曲轴701的加载路径。曲轴701可联接至阻力机构700，使得曲轴701围绕其轴线(即，曲柄轴C)的旋转被阻力机构700抵抗，例如，如本文所述。

在一些示例中，下连杆机构604可与往复式上连杆机构606操作地连接，往复式上连杆机构606被构造为能够由用户的手抓握和/或由用户的手驱动。在本示例中，上连杆机构606经由底部连杆610联接至下连杆机构604。底部连杆610可实现为细长的刚性构件，在某些情况下为基本上直的条形件，其具有第一端或近端612、与第一端612相对的第二远端614、以及限定在其间的长度。底部连杆610在其远端614处联接至上连杆机构606。底部连杆610可以在底部连杆610的近端612处或近端612附近、或近端612与远端614之间的任何适当位置处或附近联接至往复式构件620。底部连杆610可以在枢轴接头616处枢转地联接至往复式构件620，使得往复式构件620和底部连杆610可以相对于彼此并围绕枢轴线P枢转。在一些实施方式中，底部连杆610也可以联接至踏板640，并可以在一个或多个位置处支撑踏板640。在一些实施方式中，底部连杆610可以向其与往复式构件620连接的远侧延伸，例如，以支撑踏板组件640和/或与其相关联的部件。

在一些示例中，往复式构件620(例如，其近端622)可动地、在本例中可滑动地支撑在框架510上。例如，如图22所示，近端622被构造为能够沿着导轨530在一个或多个滚轮(例如，滚轮533-1和533-2)上滑动。导轨530可以使用任何合适的结构来实现以限定路径535，该路径可以是线性的(如在本示例中)，或是弯曲的(在其他示例中)，使得在使用中往复式构件620的近端622被限制沿着路径535行进(例如，往复)。例如，导轨530可以使用一对基本上平行的导轨构件，这里示出为管531-1和531-2(参见例如图28A和28B)，来实现，其每个可滑动地或可滚动地支撑一对滚轮533-1和533-2中的相应的一个。在其他示例中，相比于这里的特定示例，可以使用单个或更多个导轨构件。在其他示例中，导轨530可以采用不同的形状或构造，诸如被构造为能够接合不同地成形的滚轮或接合滚轮的不同部分。在另外的示例中，往复式构件620(例如，其近端622)可以以完全不同的方式可动地支撑在导轨上，该方式限制近端622沿着预定的路径进行往复运动。

导轨530可以可动地(例如，枢转地)联接至框架，以允许改变导轨530的相对位置(例如，倾斜)。例如，导轨530可以经由任何合适的枢轴接头(这里被称为导轨枢轴534)枢转地联接至框架510，更特别地，联接至底座512，该枢轴接头限制除导轨530的一个旋转自由度以外的所有自由度。如图24和图28A所示，导轨530可以包括导轨底座，这里示出为横向管537，其刚性地联接至导轨530的纵向管，例如在靠近其后端或近端532的位置处。管537可以被可旋转地接收在杆539上方，使得管537和因此导轨530的纵向管可以响应于围绕轴线R(图22中所示)的力矩(例如，如可以由提升机构800施加且在下面进一步描述的)围绕导轨枢轴线R枢转。

每个下连杆机构604支撑相应的踏板组件(或简单地，踏板)340。踏板组件640可由往复式构件620、底部连杆610或这两者支撑。踏板组件640可包括踏板642，该踏板在使用中支撑用户的脚。踏板642可以与踏板护罩647固定(例如，刚性附接或整体形成)，踏板护罩647可以包括从踏板642延伸的一个或多个壁，以限制用户的脚在一个或多个方向(例如，前向和横向)的运动。踏板642可以经由踏板安装件644联接至支撑结构(例如，往复式构件620和/或底部连杆610)。在一些实施方式中，踏板安装件644可被构造为能够将相应的踏板640自底部连杆610悬臂化。每个踏板640可以刚性地连接到底部连杆610，从而保持在相对于底部连杆610的固定位置。在一些实施方式中，踏板640可动地(例如，枢转地)支撑在下连杆机构604上，例如，使用与运动器械100的安装结构类似的安装结构，或使用另一个合适的安装件，其使单独的踏板相对于支撑结构(例如，往复式构件620和/或底部连杆610)的取向和/或位置得以调节。

运动器械500还可以包括被构造为能够由用户的手驱动的上往复式连杆机构606。上往复式连杆机构606可以与曲轴701操作地相关联，用于将由用户施加的力传递到曲轴701。在一些实施方式中，上往复式连杆机构606可以仅经由其与相应的下往复式连杆机构604的连接而操作地联接至曲轴701。如例如图22和23所示，上往复式连杆机构606可以包括在被构造为由用户抓握的手柄668处终止的手柄连杆660。手柄连杆660可以在其近端662附近枢转地联接至框架510，并且更特别地联接至直立框架部分516。手柄连杆660可以联接至柱515的上端，例如，在第一管516与连接支撑件514的接合部之上。手柄连杆660可以在枢轴位置661处联接至框架，使得在使用中手柄连杆660围绕手柄枢轴线H往复地枢转。手柄连杆660的近端662可以与手柄668固定(例如，刚性连接或整体形成)，使得手柄668与手柄连杆660的往复式运动同步往复。在某些示例中，手柄668可包括不同的有区别的抓握位置668-1、668-2、668-3，例如，以适应不同体型的用户(例如，较瘦或较胖的用户)和/或激活用户的不同肌肉群。运动器械500可任选地包括附加手柄670，该附加手柄670可联接至框架510，以在运动期间保持静止，因此其也可被称为固定或静止手柄670。运动器械500可以包括联接至柱515且从柱515向上延伸的控制台支撑件950，以在用户可接近的位置处(例如，在适合用户够到的高度处)支撑控制台900、存储托盘952、自由重量吊架(未示出)、和运动器械500的其他附件。控制台、存储托盘、自由重量吊架、和其他附件、或其任何组合的高度可以是可调节的，单独地针对每个附件或经由控制台支撑件和柱515之间的可动联接。在一些实施方式中，手柄中的一个或多个、诸如静止手柄670可以安装在控制台支撑件950上，并且在控制台支撑件950是可调节的(竖向地)的实施方式中，静止手柄670关于踏板的相对高度可以被调节以适应不同高度的用户。

手柄连杆660的远端664可以与曲轴701操作地相关联，在本示例中是间接地，经由上连杆机构606与下连杆机构604之间的连接，该连接可以直接连接到曲轴701。在其他示例中，上连杆机构606可以以不同的方式连接到曲轴701，诸如，经由上连杆机构606和曲轴701之间的直接连接。如例如图23所示，手柄连杆660的远端664可以通过任何合适的枢轴接头(诸如，凸耳和钩接头)枢转地连接到底部连杆610的远端614。如图23中图示的，在使用中，随着踏板640行经路径E，这里示出为基本上椭圆形，底部连杆610前后往复，因此手柄连杆660的远端664往复相应的前后运动。往复式连杆机构601可以被构造为能够使得当给定踏板(例如，右踏板)沿着其椭圆形路径运动到最前方位置时，相应的手柄(例如，右手柄)位于最靠近用户的位置，而相对的手柄(例如，左手柄)位于最远离用户的位置，且相对的踏板(例如，左踏板)位于沿着其椭圆形路径的最后方位置，以模仿自然的行走或步幅运动，每只手臂随着另一只腿的运动而摆动。

踏板640经过椭圆形路径E的运动可以类似于关于例如图3-6中所示的运动器械100所描述的和附图中所描述的，为了简洁，不再赘述。

根据本发明，踏板640可以以使用户能够改变由器械500提供的运动的特征(诸如，通过改变由踏板行经的闭环路径E的特征)的方式支撑在运动器械的框架510上。参考图26和27，支撑下连杆机构604的导轨530可以是可枢转的以改变其倾斜角度，其转而改变闭环路径的倾斜角度。例如，提升机构800可以在改变下连杆机构604的倾斜角度的升高位置和降低位置之间调节。导轨530可以是在标称(或最小倾斜)位置和最大倾斜位置之间可调节的，该标称(或最小倾斜)位置在本示例中相对于水平框架部分512和地面处于导轨530的基本水平或平行位置，产生闭环路径E的负倾斜，最大倾斜位置可以是导轨530相对于地面倾斜大约20度，并且在一些情况中大于20度，诸如高达30度或更大。提升机构可以被定位至下降位置，在导轨520的水平位置下方(例如，以模拟下山)。如例如图23中所示，例如主轴a的倾斜角度可以改变。如图23所示，椭圆形路径E可以在导轨530的标称倾斜位置处接近水平或略有负倾斜，这可以模仿更水平的行走或跑步运动。随着导轨530的倾斜增加，主轴a的倾斜角度也会增大，以模仿越来越多的竖向运动，诸如随着倾斜接近最大的爬楼梯运动。为了实现这种倾斜调节，运动器械500可以包括与导轨530操作地相关联的提升机构800，以使导轨530围绕其枢轴线R枢转。

通过经提升机构800的操作而改变导轨530相对于底座512的角度，可以改变下连杆机构604行经的线性路径的角度(倾斜或下降)，图25-27中示出了其示例。提升机构800可以包括任何合适构造的线性致动器或提升马达830。例如，提升马达830可以由马达832(例如，电动机)实现，其可操作地设置为使从动部分812远离和朝向马达832运动。马达832可以是任何合适的马达，诸如，电动旋转马达。从动部分812可以例如由延伸和缩回的伸缩杆的自由端提供。在其他示例中，从动部分812可由设置为沿着杆(例如，螺杆)的长度运动的可动部分(例如，螺母)提供。在前者的情况下，杆834可以使用任何合适的伸缩构件来实现，伸缩构件与马达832在操作上布置以将例如马达832的旋转输入转换为与马达相对的杆834的自由端822(的例如延伸和缩回)处的线性输出。提升马达830可以利用机电、液压或气动致动，或其任何组合。例如，代替电驱动杆式致动器，可以由液压、气动、电液压或电气动缸来提供致动。

在一些实施方式中，杆834可被构造为能够使从动部分812(例如，螺母)沿着杆834的长度运动。在这些实施方式中，杆834可以包括杆834的外表面838上的一个或多个螺旋螺纹(未示出)。外表面838上的螺纹可以与提升机构800的从动部分812的配合螺纹操作地接合，诸如，包括在其中形成的孔840上的内螺纹(未示出)的螺母812与杆834的外表面838上的螺纹接合。由马达832供以动力的杆834的旋转，依据旋转的方向，使从动部分朝向和远离马达端部运动，以相应地使导轨530升高和降低，该导轨530操作地连接至提升机构800的从动部分812。

在一些实施方式中，提升机构800自柱515悬挂。在所示的示例中，柱515包括悬臂520，悬臂520从柱515的直立支撑件之一(诸如，从连接支撑件514)在向后方向上(例如，朝向导轨530)延伸。在所示的示例中，悬臂520随着其从连接支撑件514向后延伸而下降低于水平。在其他示例中，悬臂520可以从连接支撑件514基本上水平地延伸，或可以向上倾斜。可在其他实施方式中使用用于悬挂提升机构的不同的合适的结构。

提升马达830从曲轴701和轴线C之上的位置自柱515悬挂，提升马达830的马达端联接至悬臂520和从悬臂520朝向底座512向下延伸的杆834。提升马达830的马达端可以使用任何合适的枢轴接头808枢转地联接至悬臂820。例如，参照图25，枢轴接头808可以包括刚性地安装(诸如通过焊接、用螺栓固定、或以其他方式紧固)至悬臂520的套管或轭架804。轭架804可以包绕在悬臂520的顶部和侧部上，并且具有适于接收销806的轭架端。销806可以穿过设置在提升马达830的马达端上的孔眼，使得提升马达830可以从柱515悬挂，马达832定位在悬臂520附近。提升马达830的马达端上的孔眼和轭架804可以形成枢轴接头(或简单地，枢轴)808。使提升机构800(例如，提升马达830)从柱515枢转地悬挂允许提升机构(例如，提升马达830)随着提升机构800使导轨530相应地降低和升高而朝向和远离柱515枢转。在其他实施方式中，提升机构800可以使用不同的合适结构(诸如，固定至悬臂520的底侧并接收销806的钩支架)，或经由穿过悬臂520的轴以提供由销806提供的枢转动作，从柱515枢转地悬挂。提升机构800的下端也可以枢转地安装，在这种情况下，安装至导轨530，如这里进一步描述的。

如例如图25-27中所示，导轨530(在本示例中包括右导轨530-R和左导轨530-L)在其远端536处联接至支架540，支架540终止以钩542。右导轨530-R固定至支架540的一侧，左导轨530-L固定至支架540的另一侧，在导轨530的前端536处将右导轨530-R和左导轨530-L接合在一起，然后其联接至支架540的后端524。右导轨530-R和左导轨530-L可以利用用于将导轨的相应的凸缘539-R和539-L刚性地联接(诸如，焊接或用螺栓固定)至支架548的任何合适的方式，或通过与支架540整体形成，固定在一起并且固定至支架540。

支架540可以在导轨530的前端536处延伸，并可用于将导轨530的前端536操作地(例如，枢转地)联接至提升机构800，用于升高和降低导轨530。任何合适的枢轴接头(或简单地，枢轴544)可用于将导轨530枢转地连接至提升机构800。例如，钩542可以足够宽以在其两侧之间容纳从动部分812，并且销(或一组销)814可以穿过钩542的侧部中的孔被枢转地接收并固定至从动部分812的侧部以形成枢轴844。在其他实施方式中，销814可固定至支架540并由从动部分812枢转地接收。在其他的示例中，还可以使用其他合适的组合或布置来形成枢轴接头544。

如图26和27中所示，枢轴808可与曲轴701的曲柄轴C的尾部间隔一水平距离846。枢轴808可以位于曲柄轴C之上竖向间隔一竖向距离844。枢轴544可以竖向地位于曲柄轴C的下方。在一些实施方式中，枢轴544可以在从动部分812的整个行进范围内竖向上保持在曲柄轴C的下方(例如，即使在其完全缩回的位置，如图27中减少的竖向距离850’所示)。在一些实施方式中，当提升机构800完全缩回并且导轨升高到其最大倾斜角度时，枢轴544可以运动到曲柄轴C之上的竖向位置。当提升机构800缩回时，枢轴544远离柱515并由此从支撑在其上的曲柄轴C运动，如图27中增加的水平距离848’所示。具有刚好足够大以围封柱和与其相关联的某些运动部件(包括提升机构800)的保护性围封件(例如，护罩504)可以提高用户安全和/或运动器械的美观，同时仍然提供具有倾斜度可调的导轨并具有相对小的轮廓的运动器械。例如，护罩504可以具有宽度852，如从侧面所见，该宽度852刚好足够大以基本上围封柱515、从柱515悬挂的提升机构800、和通过柱515支撑的一些或所有旋转部件(例如，飞轮)。在一些实施方式中，该宽度852可以不超过大约25英寸。在一些实施方式中，护罩504可以环绕柱515的前部并向尾部延伸到曲轴轴C，在本示例中，曲柄轴位于柱前部后面一水平距离854，护罩进一步向尾部延伸刚好(例如，大约一距离848’)足以在其完全缩回位置围封提升机构。

如前所述，曲轴701可与阻力机构700在操作上相关联，以抵抗曲轴701的旋转。在一些示例中，曲轴701可与可旋转的阻力机构(诸如，磁阻飞轮710)相关联。在其他示例中，飞轮710可以被摩擦抵抗或采用能够抵抗(在一些情况中选择性地可变地抵抗)飞轮710旋转的另一种合适类型的阻力机构。在进一步的示例中，其他类型的阻力机构可以就地使用或与飞轮结合使用，诸如，空气阻力(诸如风扇)或液压阻力轮。在一些示例中，阻力机构可基于踏板的往复频率(例如，用户的节奏)来提供可变阻力。在一些示例中，阻力机构可单独或结合飞轮包括风扇，在后者的情况下，飞轮可任选地设置在同一轴上。可以使用任何其他合适的阻力机构。

如例如图21和22所示，阻力机构700可包括与制动组件(或简单地，制动器)720(例如，磁涡流制动器)在操作上相关联的飞轮710。制动组件720的一个或多个部件可以相对于飞轮710可动地定位，以改变由制动器720施加的制动力的量。例如，在磁涡流制动器的情况下，制动器的一个或多个磁体可以相对于飞轮运动，以改变飞轮所暴露在的相反磁场的量，从而改变飞轮上的阻力或制动力。在其他示例中，可以使用摩擦制动器，该摩擦制动器可以被设置为与飞轮的外围或边缘接合，并且可以类似地包括一个或多个摩擦构件，所述摩擦构件相对于飞轮可动，以改变施加到飞轮的摩擦。制动器720的操作，诸如制动元件(例如，磁体、摩擦垫)的相对位置，可以由控制器760控制。控制器760可以从运动器械500的控制台接收电子输入，并使制动元件响应性地重新定位，例如，通过向制动器720的致动元件发送电子命令或通过机械方式(例如，通过缆线764的延伸和缩回)。在一些示例中，制动器720可以由用户机械地致动(例如，经由杠杆、旋钮等)，而不是通过控制台上的电子控制器。在其他示例中，制动器720可以被配置为电子控制(例如，在运动期间)和/或机械控制(例如，在紧急情况下)。

在一些示例中，飞轮710可由曲轴701支撑(例如，与曲轴701同轴定位)，而不使曲轴701直接驱动/旋转飞轮710，如之前参照运动器械100所描述的。在这种示例中，飞轮710可以经由一个或多个双向轴承联接至曲轴701，使得曲轴701的旋转不直接传递到飞轮710。而是，从曲轴701的旋转可以经由传动组件750传递到飞轮710。传动组件750可以被构造为提供所需的齿轮传动比，例如以增加从输入(例如，曲轴701)到输出(例如，飞轮710)的转速。传动组件可以具有单级(如图24中所示)、或多级(例如，如图11-13中所示的两级)。虽然在图示的示例中，传动组件750被示出为使用带和盘形件/滑轮的带传动组件，应当理解的是，在其他示例中另外或替代地可以使用其他类型的传动元件，包括链条和链轮、齿轮、或其组合。运动器械500可以包括如前所述的传动组件，诸如双级传动。

在其他示例中，诸如图21-34中所示的示例，运动器械500可以具有单级传动。如图24中最佳所示，传动组件750可包括第一级750-1，第一级750-1可包括输入元件和输出元件。传动组件750可包括第一从动构件(例如，第一输入盘形件752)和第一随动构件(例如，第一输出盘形件754)，其操作地连接，在本例中通过第一带756操作地连接，以提供传动组件750的第一级。在本示例中，第一从动构件(例如，第一输入盘形件752)固定至曲轴701，使得曲轴701的旋转引起第一从动构件(例如，第一输入盘形件752)的同步旋转。在一些示例中，第一从动部件(例如，第一输入盘形件752)可以固定到曲轴701，如之前关于传动组件350所描述的。

曲轴701可以由一个或多个曲柄臂驱动，例如，左曲柄臂650-L和右曲柄臂650-R，每一个曲柄臂都经由各自的曲柄配件736-L和736-R固定到曲轴701的相应端。曲轴701可以经由一个或多个轴承732可旋转地支撑在框架510上，该轴承732可用于将曲轴701可旋转地联接到固定在框架510上的第一管551(图25)。第一管551可以刚性地联接至柱515(例如，通过焊接、钎焊、或用螺栓固定、或以其他方式紧固、或通过与柱515整体形成)。第一管551可以被布置为其轴向方向横向于柱515。在一些实施方式中，第一管551靠近连接支撑件514接合直立支撑件518的位置或在连接支撑件514接合直立支撑件518的位置固定到柱515。在其他实施方式中，第一管551可以支撑在柱515或框架510上的不同的合适的位置。

飞轮710可旋转地联接至框架510。飞轮710可固定地联接至输出轴758。一个或多个轴承738可以被接收在第二管552中，第二管552可以固定至柱515，例如，在第一管551下方，或以其他方式支撑在框架上。输出轴758可以经由一个或轴承738可旋转地支撑在框架510上，该一个或多个轴承738可用于将传动轴758同轴地且可旋转地联接至第二管552。第二管552可以固定至柱515，诸如在直立框架支撑件518上(参见，例如，图24)。在其他示例中，第二管552可以固定至柱515上的其他位置，诸如直立支撑件516、连接支撑件514或其他合适的位置。在一些实施方式中，第二管552可以与第一管551竖向对齐，或接近于竖向对齐，例如，与第一管551的竖向偏置最大5-10英寸内。因此，曲轴701可以位于输出轴758之上，彼此之间保持紧密的竖向对齐。飞轮710和盘形件752的尺寸(例如，直径)可以是相似的，由此这些旋转部件的相似尺寸和它们的紧密的竖向对齐可以进一步促进运动器械的紧凑轮廓。

第一从动构件(例如，输入盘形件752)的旋转可例如经由第一带756传递到第一随动构件(例如，输出盘形件754)。输出盘形件754可以与飞轮710安装在输出轴758上，使得输出盘形件754的旋转致使飞轮710与输出盘形件754同步旋转。在本示例中，第一随动构件(例如，输出盘形件754)的直径小于第一从动构件(例如，输入盘形件752)的直径，因此，第一级750-1加速(即，增大)输出轴758相对于输入轴(即，曲轴701)的转速，使得曲轴701操作地联接至飞轮710，以致使飞轮710响应于曲轴701、但与曲轴701异步旋转。因此，输出盘形件754的直径相对于输入盘形件752的直径较小也可以增大飞轮710相对于输入盘形件752的速度的转速。在其他示例中，盘形件(例如，输入盘形件752和/或输出盘形件754)可以通过如之前关于传动组件350描述的板安装件固定至其相应的轴，或者盘形件可以以不同的方式联接至相应的轴，诸如通过直接附接(例如，由螺栓固定)至轴。在其他实施方式中，可以使用不同的合适的传动装置布置。

输入盘形件752和飞轮710可以位于柱515的相对两侧上，例如，在支撑件516、518和/或514的相对两侧上。例如，如图24所示，输入盘形件752位于支撑件516、518和514的一侧(例如，左侧)，飞轮710位于支撑件516、518和514的另一侧(例如，右侧)。在其他实施方式中，输入盘形件752和飞轮710所位于的侧面可以与图24所示的侧面相反。如前所述，第一管551和第二管552可以紧密竖向对齐，但有足够的竖向间隔，以避免可旋转部件的干扰。提升机构800可以定位在两个旋转盘形件(例如，输入盘形件752和飞轮710)之间，在一些实施方式中与柱515基本上对中，以便进一步促进运动器械的紧凑外形因素。如图25和28B中所见，输入盘形件752可以大致限定第一平面856，飞轮710可以大致限定第二平面860。提升马达832(例如，杆和其从动部分)可以限定第三平面858和/或在第三平面858中延伸，第三平面858位于第一平面和第二平面之间。两个旋转盘形件侧向间隔开足够的距离以在其间容纳提升马达。第三平面858可以与第一平面856朝向中心横向偏置第一距离862，且与第二平面860朝向中心横向偏置第二距离864。在一些实施方式中，第一距离862和第二距离864基本上相同，因此提升马达在两个旋转盘形件之间基本上居中。在其他实施方式中，第一距离862和第二距离864(例如，由于旋转盘形件中的一个旋转盘形件的位置比另一个旋转盘形件靠近柱515)。提升马达832被布置为在其整个运动范围期间保持在旋转盘形件752的相应的平面856和860与飞轮710之间。

在一些实施方式中，例如，当使用带或链驱动时，可以提供张紧机构来消除柔性传动构件(诸如，带或链(例如，带756))上的松弛。例如，可以实现为滑轮、滚轮、链轮和其他合适的结构并根据所使用的传动构件的类型的惰轮772可以与柔性传动构件(例如，带756)操作地接合。惰轮可以支撑在支架774上，支架可以可调节地和/或偏置地联接至框架，以朝向柔性传动构件(例如，第一带756)张紧(或偏置)惰轮772，在一些情况下为可调节地，这可以导致柔性传动构件(例如，第一带756)朝向环的内侧弯曲。在一些示例中，惰轮可以与传动组件750的每个柔性传动构件相关联。

图29-34示出运动器械500的附加视图，这里示出有护罩504。护罩504可以围封运动器械500的某些部件，诸如，阻力机构700和提升机构800，以防止在器械的正常使用期间干扰这些部件，例如，以降低受伤的风险和/或提供运动器械500的更美观的外观。

根据本发明的任何实施方式的运动器械(例如，器械100或器械500)可以包括控制台900，用于控制运动器械的一种或多种操作。在一些实施方式中，控制台900可操作以在用户运动的同时显示内容和/或便于与用户的交互。控制台900可以安装在框架510上(例如，在柱515上)处于便利的位置，诸如以将控制台900的元件(例如，显示器902、用户控制器912等)定位在用户在使用运动器械运动的同时可接近的位置。控制台900可以集成到器械中(例如，至少部分地由护罩504围封)。在一些实施方式中，控制台900的至少一部分，诸如显示器902，可以可移除地安装到运动器械500。在一些实施方式中，控制台900可以安装在控制台支撑件950上，控制台支撑件950从柱515的上端延伸或与柱515的上端形成整体。在一些实施方式中，控制台900和/或控制台支撑件950可以被构造为能够调节控制台900或其部件(例如，显示器)相对于框架510的其余部分(例如，相对于柱515)的竖向位置、水平位置和/或取向。

图35图示控制台900的框图。如图所示，控制台900可以包括一个或多个处理元件(或简单地，处理器)904、显示器902、存储器906、可选的网络/通信接口908、电源910和一个或多个输入/输出(I/O)设备912。各种部件可以彼此直接或间接地通信，诸如经由一个或多个系统总线或其他电连接方式，其他电连接方式可以是有线的或无线的。

处理器904可以由能够处理、接收和/或传输指令的一个或多个电子设备(例如，一个或多个CPU、GPU、FPGA等，或其组合)的任何合适的组合来实现。例如，处理器904可以由微处理器、微型计算机、图形处理单元或类似物来实现。处理器904可以包括可以或可以不彼此通信的一个或多个处理元件或模块。例如，第一处理元件可以控制控制台900的第一组部件，第二处理元件可以控制控制台900的第二组部件，其中第一处理元件和第二处理元件可以或可以不相互通信。处理器904可以被配置为本地并行执行一个或多个指令，和/或跨网络执行，诸如通过云计算资源或其他联网电子设备。处理器904可以控制运动器械的各种元件，包括但不限于显示器902。

显示器902为控制台900提供输出机构，诸如以向用户显示视觉信息(例如，图像、视频和其他多媒体、图形用户界面、通知、运动表现数据、运动计划和指令等)，并且在某些情况下还可以用以接收用户输入(例如，经由触摸屏或类似物)，因此也作为控制台的输入设备起作用。显示器902可以是LCD屏幕、等离子屏幕、LED屏幕、有机LED屏幕或类似物。在一些示例中，可以使用多于一个显示器902。显示器902可以包括音频播放设备(例如，扬声器或音频输出连接器)或以其他方式与音频播放设备(例如，扬声器或音频输出连接器)相关联，音频播放设备用于提供与在显示器902上提供的任何视觉信息相关联的音频数据。在一些实施方式中，可以经由蓝牙或其他无线连接来替代输出音频数据。

存储器部件906存储可以由控制台900利用的电子数据，诸如，音频文件、视频文件、文档文件、编程指令、媒体等。例如，存储器部件906可以是非易失性存储器、磁存储介质(例如硬盘)、光存储介质、磁光存储介质、只读存储器、随机存取存储器、可擦可编程存储器、闪存、或一种或多种存储器部件的组合。在一些实施方式中，存储器906可以存储一个或多个程序、模块和数据结构、或其子集或超集。存储器906的程序和模块可包括但不限于操作系统、网络通信模块、系统初始化模块和/或媒体播放器。操作系统可以包括用于处理各种基本系统服务并用于执行与硬件相关的任务的程序。此外，系统初始化模块可以初始化存储在存储器906中的其他模块和数据结构，以便对控制台进行适当的操作。在一些实施方式中，存储器906响应于处理器904存储从由运动器械上的一个或多个传感器的测量获得或导出的运动表现数据(例如，阻力水平、节奏、功率、用户心率等)。在一些实施方式中，存储器906可以存储一个或多个运动计划和指令，这些程序和指令使处理器904基于运动表现数据适配运动计划中的一个或多个。存储器906可存储所适配的运动计划，并可随后使处理器904按照所适配的运动计划来控制运动器械的操作。例如，处理器904可以例如经由显示器或控制台的其他部件向用户提供指令，以便根据所适配的运动计划调节器械的配置(例如，导轨的倾斜度、阻力水平)或用户的表现(例如，节奏)。在一些实施方式中，处理器904可以自动地、同时地或替代地提供指令，根据所适配的运动计划来调节器械的配置(例如，倾斜、阻力等)。

网络/通信接口908(当提供时)使控制台900能够直接和/或经由网络向其他电子设备传输和接收数据。网络/通信接口908可以包括一个或多个无线通信设备(例如，Wi-Fi、蓝牙或其他无线发射器/接收器)。在一些实施方式中，网络/通信接口可以包括存储在存储器906中的网络通信模块，诸如，应用程序接口(API)，其通过网络在控制台900的网络接口908和网络上的其他设备之间进行接口和转换请求。网络通信模块可用于经由与一个或多个通信网络(有线或无线)(诸如因特网、其他广域网、局域网、城域网、个人局域网等)进行通信的网络接口908将控制台900连接到其他设备(诸如个人计算机、笔记本电脑、智能手机等)。

控制台900还可以包括电源910和/或操作上关联电源910。电源910为控制台900供电。电源910可以包括一个或多个可充电电池、电源管理电路和/或其他电路(例如，AC/DC逆变器、DC/DC转换器或类似物)，用于将控制台900连接到外部电源。此外，电源910可以包括一种或多种类型的连接器或部件，为控制台900提供不同类型的功率。在一些实施方式中，电源910可以包括连接器(诸如，通用串行总线)，该连接器向外部设备(诸如，智能手机、平板电脑或其他用户设备)提供功率。

一个或多个输入/输出(I/O)设备912允许控制台900接收输入并提供输出(例如，从用户接收输入或向用户提供输出)。例如，输入/输出设备912可以包括电容式触摸屏(例如，与显示器902相关联的触摸屏)、各种按钮、旋钮、刻度盘、键盘、手写笔或任何其他合适的用户控件。在一些实施方式中，输入件也可以经由一个或多个生物识别传感器(例如，心率传感器、指纹传感器)提供给控制台(例如，处理器904)，这些生物识别传感器可以适当地设置在运动器械上，诸如通过将它们放置在可能被用户在运动期间触摸到的一个或多个位置(例如，在运动器械的手柄668和/或670上)。输入/输出设备912可以包括音频输入(例如，麦克风或麦克风插孔)。在一些实施方式中，处理器904可被配置为能够经由音频输入接收用户输入(例如，语音命令)。一个或多个输入/输出设备可以与控制台900集成或以其他方式同位。例如，某些按钮、旋钮和/或刻度盘可以与控制台900上的显示器902同位，该显示器可以是被动或触摸感应显示器。在一些示例中，一个或多个输入设备(例如，用于控制音量或控制台的其他功能的按钮)可以位于运动器械上的其他位置，例如，与显示器902分开。例如，一个或多个按钮可以位于运动器械的一个或多个手柄668、670上。如图28A所示，一个或多个用户输入设备914-1、914-2可布置在可动手柄668上，诸如在手柄抓握位置668-2上，该设备可允许用户与运动器械进行交互，诸如以配置运动器械100、500的一方面，而无需从与手柄的抓握状态脱离并中断运动动作。一个或多个用户输入设备916-1、916-2可以设置在静止的手柄上，诸如手柄670，或其他静止的位置，诸如靠近显示器。例如，生物识别传感器，诸如指纹识别器，可以位于控制台上或控制台附近，用于在开始运动之前识别用户。一个或多个输入设备914-1、914-2、916-1、916-2可以通过一个或多个按钮、电容检测器、心率监测器或其他合适的设备来实现，以检测用户输入。输入设备914-1、914-2、916-1、916-2可以检测用户的意志输入(例如，用户命令)。输入设备914-1、914-2、916-1、916-2可以检测用户的生物特征数据，诸如皮肤电反应、心率、脉动氧化或其他生物特征数据。

输入设备914-1、914-2、916-1、916-2的操作可以控制运动器械100、500的一部分的配置或操作。例如，输入设备914-1、914-2、916-1、916-2可以包括任何合适的用户控制，诸如用于调节(例如，升高和/或降低)提升机构400、800的按钮；改变阻力机构300、700的阻力水平等。在一些示例中，输入设备912(例如，任何输入设备914-1、914-2、916-1、916-2)可以直接或经由处理器904与控制器(例如，控制器360、760)和/或制动器320、720进行通信，以控制运动器械100、500的一方面。用户输入设备912可以与控制器360、760和/或制动器320、720直接通信，或间接通信，诸如经由处理器904。例如，用户输入f可以经由输入设备912接收，然后由处理器904接收，从而解译输入并向控制器360、760和/或制动器320、720发出命令，以重新配置运动器械100、500。

在一些实施方式中，倾斜和/或阻力可以由处理元件904基于存储在存储器906中的运动序列或程序进行调节。在一些示例中，运动序列可以在不同的倾斜和/或阻力水平上限定一组时间间隔。在一些实施方式中，控制台可以另外或替代地向用户通信运动序列，诸如以指令(例如，音频和/或视觉)的形式传达用户应调节倾斜和/或阻力的时间和设置。在一些实施方式中，可以基于用户先前对运动序列或其部分的表现，随时间对运动序列进行适配(例如，由处理器904)。可将控制台配置为使用户能够与运动计划进行交互，诸如对其进行手动调节和/或对其重写(例如，用于手动模式下的运动)。在一些实施方式中，控制台可配置为独立于运动计划或与运动计划同时呈现存储的或流化的视频内容(例如，可记录或计算机生成的场景)，在一些实施方式中，可基于用户的上连杆机构和/或下连杆机构的运动来动态地适配其播放。例如，控制台900可以在显示器902上呈现场景的视频(例如，纽约市中央公园的小径、木板路，或虚拟的场景)，场景的视频是从用户在场景中前进的有利位置呈现，其可以包括真实的、虚拟的和/或增强的现实内容。随着用户运动，处理器904可以例如基于曲轴的转速和/或导轨的倾斜来确定用户的行进速度，并可以改变视频的播放速率(例如，加速和减速)，以提供用户在场景中前进速率的更真实的体验。在某些实施方式中，场景被配置为能够匹配特定的运动计划，诸如在相对较高的倾斜执行的时间间隔显示丘陵地形，以及在相对较低的倾斜执行的时间间隔显示大致平坦地形。处理器904可利于通过场景和运动序列的一般同步进展，例如，通过调节播放以匹配用户通过运动序列的进展。替代地，运动器械可以基于场景调节器械的配置(例如，倾斜和/或阻力)，诸如当场景呈现上山的路径时，增加倾斜和/或阻力，并且当场景呈现平地或下坡地形时，减少倾斜和/或阻力。显示器902可以以第一人称视角(例如，如用户所见)或第三人称视角(例如，由观察者所见的用户的视角)显示交互环境。例如，可以从用户的上方、后方和/或侧方的视角显示场景。交互环境可以是如在题为“Systems and Methods For Generating 360Degree MixedReality Environments”的美国专利No.10,810,798中所描述的，该美国专利出于所有目的通过引用合并在此。

通过示例给出所有相对和定向参考(包括：上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶、底、侧、之上、下方、前、中间、后、竖向、水平等)，以帮助读者理解本文所述的特定实施方式。其不应被解读为要求或限制，特别是关于位置、取向或用途，除非在权利要求书中明确提出。连接的引用(例如，附接的、联接的、连接的、接合的等)可以被广泛地解释，并且可以包括元件的连接之间的中间构件和元件之间的相对运动。因此，除非在权利要求中明确提出，否则连接的引用并不一定推断出两个元件直接连接和彼此固定的关系。

本领域技术人员将理解，目前公开的实施方式通过示例的方式而不是通过限制的方式进行教导。因此，上述描述中所含的或附图中所示的事项应解释为说明性的，而不是限制性的。以下权利要求旨在涵盖这里描述的所有一般的和具体的特征，以及本方法和系统的范围的所有陈述，就语言而言，可以说介于两者之间。

Claims (24)

1.一种运动器械，包括：

框架，所述框架包括底座和柱，所述底座被构造为能够将运动器械支撑在支撑表面上，所述柱从底座向上延伸；

曲轴，所述曲轴可旋转地联接至框架，以围绕第一旋转轴线旋转；

往复式构件，所述往复式构件支撑踏板，使得踏板被限制在闭环路径中运动，其中往复式构件操作地联接至曲轴，使得踏板在闭环路径中的运动导致曲轴围绕第一旋转轴线旋转；

导轨，所述导轨枢转地联接至框架并可动地支撑往复式构件，其中往复式构件被构造为能够在踏板在闭环路径中运动时沿着导轨平移；和

提升机构，所述提升机构从第一旋转轴线之上的位置从柱悬挂，并操作地联接至导轨，用于调节导轨的倾斜。

2.根据权利要求1所述的运动器械，其中，所述框架包括悬臂，所述悬臂在第一旋转轴线之上的位置处固定至柱并朝向导轨向后延伸，并且其中，所述提升机构经由所述悬臂从柱悬挂。

3.根据权利要求2所述的运动器械，其中，所述提升机构包括第一端部分和从动部分，所述第一端部分包括马达，所述第一端部分枢转地接合至悬臂，所述从动部分枢转地接合至导轨，所述马达被配置为能够使从动部分朝向第一端部分和远离第一端部分运动，以相应地升高和降低导轨。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的运动器械，其中，所述柱包括：

第一直立支撑件，所述第一直立支撑件从底座的前端延伸，

第二直立支撑件，所述第二直立支撑件具有在第一直立支撑件后向位置处固定至底座的第一端和固定至第一直立支撑件的第二端；和

第三直立支撑件，所述第三直立支撑件将第二直立支撑件的中间位置连接至第一直立支撑件。

5.根据权利要求4所述的运动器械，其中，所述曲轴在第二直立支撑件的中间位置处可旋转地联接至柱。

6.根据权利要求4或5所述的运动器械，其中，所述第三直立支撑件和所述第一直立支撑件的上部部分朝向运动器械的后侧倾斜。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的运动器械，其中，所述底座的长度是大约52英寸或更小，并且其中，所述导轨能够调节到至少20度倾斜。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的运动器械，其中，所述往复式构件的第一端可滑动地支撑在导轨上，所述往复式构件的第二端被构造为能够在踏板沿着闭环路径运动时围绕曲轴旋转。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的运动器械，其中，所述往复式构件经由曲柄臂联接至曲轴。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的运动器械，还包括操作地联接至曲轴以抵抗曲轴的旋转的阻力机构。

11.根据权利要求10所述的运动器械，其中，所述阻力机构包括由框架可旋转地支撑的飞轮。

12.根据权利要求11所述的运动器械，其中，所述飞轮可旋转地支撑在柱上。

13.根据权利要求12所述的运动器械，其中，所述飞轮在曲轴下方的竖向位置处可旋转地支撑在柱上。

14.根据权利要求12或13所述的运动器械，其中，所述曲轴和所述飞轮以不同的转速旋转。

15.根据权利要求14所述的运动器械，还包括传动组件，所述传动组件在改变其转速的同时将曲轴的旋转传递至飞轮。

16.根据权利要求15所述的运动器械，其中，所述传动组件包括单级带传动组件。

17.根据权利要求15或16所述的运动器械，其中，所述传动组件包括固定至曲轴的旋转盘形件，以与曲轴同步旋转，并且其中，所述旋转盘形件和所述飞轮位于柱的相对两侧上。

18.根据权利要求17所述的运动器械，其中，所述提升机构位于旋转盘形件和飞轮之间，使得从动部分在与旋转盘形件和飞轮的各自的平面平行且在旋转盘形件和飞轮的各自的平面之间的平面中运动。

19.根据前述权利要求中任一项所述的运动器械，其中，所述踏板从往复式构件悬伸。

20.根据前述权利要求中任一项所述的运动器械，还包括由框架支撑的控制台，其中，所述控制台包括处理器、存储器和显示器，并且其中，所述处理器与一个或多个用户输入设备通信，用于控制运动器械的操作。

21.根据权利要求20所述的运动器械，其中，所述一个或多个用户输入设备包括位于运动器械的可动手柄上的一个或多个按钮。

22.根据权利要求20或21所述的运动器械，其中，所述一个或多个用户输入设备被配置为能够接收用户输入，用于改变导轨的倾斜、阻力水平、和显示在显示器上的信息中的至少一者。

23.根据权利要求22所述的运动器械，其中，显示在显示器上的信息包括视频，并且其中，所述处理器被配置为能够基于曲轴的旋转速率来改变视频的播放速率。

24.根据权利要求20-23中任一项所述的运动器械，其中，所述存储器包含指令，所述指令使处理器：

将运动表现数据存储在存储器中；

基于运动表现数据调节存储在存储器中的运动计划，以生成适配的运动计划；以及

经由控制台提供指令，用于根据适配的运动计划而调节导轨的倾斜和阻力水平中的至少一者，或根据适配的运动计划而自动地调节导轨的倾斜和阻力水平中的至少一者。

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