CN204447226U - 一种交互式拳击设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及交互式拳击设备。一种拳击或武术训练和/或练习装置包括一个或更多个局部移位并被支撑在框架上的拳击垫。各个垫以支撑方式定位在所述框架上以便进行击打和踢打。每个垫以通信方式连接至一个或更多个冲击传感器。每个冲击传感器以通信方式连接至控制单元。所述控制单元以通信方式连接至显示器。所述冲击传感器检测对所述垫的接触和轻击并且向所述控制单元发出检测信号。响应该检测，所述控制单元根据搏斗序列、训练序列或其他序列而指示在所述显示器上所示的序列。所述控制单元包括用于在序列当中进行选择和用于相应序列类型的各种菜单项目的选择的用户界面。所述搏斗序列在所述显示器上显示化身斗士，以按照显示器中指示的那样借助于选定的垫或多个垫选择性地响应对化身斗士的击打或踢打。所述训练序列显示化身斗士和被支撑在框架上的呈现相关布置的垫的图形，以按照所述显示器上的指示选择性地响应对所述垫的击打或踢打。所述装置的控制单元响应每次击打或踢打而从所述冲击传感器接收输入，并通过例如处理和显示与击打和踢打相关的信息内容而相应地指示在显示器中显示的下一个序列。通过接触或轻击相应的垫来在搏斗序列或训练序列当中和其他项目当中进行选择，以便定向输入至所述控制单元，从而处理搏斗、训练和其他序列。

Description

一种交互式拳击设备
相关申请的交叉参考
本申请涉及如下申请并要求如下申请的优先权权益：2010年8月19日提交的、名称为“Boxing and Martial Arts Exercise or Game Method and Apparatus(拳击和武术练习或游戏方法和设备)”的美国临时专利申请No.61/401,819；和2010年11月1日提交的、名称为“Boxing and Martial Arts Exercise or Game Method and Apparatus(拳击和武术锻炼或游戏方法和设备)”的美国专利申请No.12/917,199，上述专利申请均是共同未决的，并具有至少一个与本申请相同的发明人。这里通过参考将这些申请中的每个申请结合于此。
技术领域
本实用新型总体上涉及用于教练、训练和锻炼的击打和踢打机器，更具体地说，本实用新型涉及具有自动交互式部件的击打和踢打系统和方法，所述自动交互式部件提供用于技巧、训练和练习的反馈。
背景技术
拳击和武术是受欢迎的运动，并且还经常作为一种练习方式来使用(在该公开中，对“拳击”的参考包括例如用手或脚进行击打或其他打击招式或动作的武术中的所有击打或打击活动的更广泛种类)。因为拳击的流行，近年来已经有许多拳击和游戏相关的设备。这些设备包括像拳击袋一样简单的装置(例如由Bas Ruttens转让的BAS/Body Action SystemTM)或者包括像街机电子处理器设备一样复杂的装置(例如，采用来自美国Nintendo公司的WiiTM设备的Don King拳击计算机街机游戏)。BAS/Body Action SystmeTM提供了布置在刚性框架上的拳击垫，供用户用手、脚和/或头进行击打。WiiTM装置是一种结合有加速度计的手持单元，该手持单元允许将该WiiTM装置握持在手中的用户移动手(即将拳击映射在空中)，而不击中或接触任何东西，以便玩可在喜爱的游戏控制台单元和电视机上操作的拳击视频游戏。
简单的拳击袋(即使在框架上布置垫的设计，诸如BAS产品，也是如此)仅仅提供击打表面。用户必须诉诸于教练人员或训练员来观察击打并在技巧、力量、方式等方面提供指导或指引。这些传统的拳击袋中的一些拳击袋可能包装有VCD和/或声音指导，但是它们并不与拳击袋一起操作以自动实时地检测或评估用户的实际打击或运动。
WiiTM游戏设备在玩在游戏播放单元上运行的拳击游戏时感测握持设备的手的换位。该装置并不旨在或用于实际打击或击打，在握持该装置的同时进行打击或击打将导致损坏。该设备在手移动通过空中的周围环境时仅仅被握持在手中，由此通过游戏播放单元记录对手在维度空间中的运动的检测。该拳击游戏在游戏播放单元上运行，该手持WiiTM设备向该游戏传送输入信号。该游戏通过预编程序列来执行，该预编程序列向玩家传送音频和视频引导以便使手运动，该手运动将记录游戏点。用户仅仅移动其握持设备的手，但是从来都不实际打击任何表面。基于用户的手的运动与游戏的预编程方向的相一致的程度，用户可在游戏中获得分数。该WiiTM设备在运行拳击游戏时不能响应于玩家动作而关于适当的技巧、力量和方式等指导游戏玩家。对于通过打击和击打的实际拳击训练来说，该游戏不足以真正地针对带有物理接触的真实拳击进行准备、训练和练习。当然，将手击打在空中的游戏玩家不是现实中的或真实的为实际击打或踢打以遭遇切实对象的竞赛者。
所需要的是用于自动拳击指导、准备和训练的系统和方法，这有助于适当的技巧、击打力量、练习方式等，而无需教练人员或训练员，但是如果期望的话它们能够帮助教练员或训练员。供用户打击的物理拳击袋或垫将是有利的。另外，教导适当的拳击技巧、训练和练习和/或告知用户它们做得如何的与用户的交互式反馈也将是有利的。在过去，一些街机游戏具有单一击打表面或对象的有限功能以在游戏中记分。然而，这些游戏仅仅向用户提供与游戏本身相关的有限反馈，并且在任何情况下，该反馈都专用于街机游戏之目的，并不适合于在真实拳击指导、准备和训练中的指导。例如，美国专利No.5,733,193是一种街机游戏，其中用户撞击拳击袋，游戏作为用户反馈跟罪拳击袋被击打多少次。然而，‘193专利的街机游戏在适当的拳击技巧、力量或方式方面不包括任何用户教导或训练，并且该游戏也不包括用来改变击打或踢打类型的多个拳击袋(这对于模拟真实拳击状态是期望的)。
因此，提供一种用于拳击指导、准备和训练的新的改进系统和方法将是 另人期望的，这种系统和方法有助于正确的拳击技巧、击打力量和练习方式等。还将期望的是提供基于实际拳击能力的决定因素实时地向拳击者交互反馈的自动系统和方法。进一步期望的是提供用于拳击的系统和方法，所述系统和方法能扩大和可升级以用于单个用户和多个用户，通过通信网络通信，并且基本上类似于真实拳击情景和环境。
实用新型内容
本实用新型的一个实施方式是一种交互式拳击设备，该交互式拳击设备包括：框架；一系列的臂，所述一系列的臂连接至所述框架并且从所述框架向外延伸出；一个或更多个垫，所述一个或更多个垫连接至该一系列的臂中的相应臂；冲击传感器，所述冲击传感器以通信方式连接至每个垫；控制单元，所述控制单元以通信方式连接至所述冲击传感器；以及显示器，该显示器连接至所述控制单元。
本实用新型的另一个实施方式是一种交互式拳击设备，该交互式拳击设备包括：抗运动拳击垫；运动传感器，该运动传感器以通信方式连接至所述拳击垫，用以检测所述拳击垫的任何运动；处理器，该处理器连接至所述运动传感器，并响应所述运动传感器对所述拳击垫的任何运动的检测；模块，该模块以通信方式连接至所述处理器，由所述处理器控制并在通过所述运动传感器检测到时响应所述拳击垫的运动；媒体显示器，该媒体显示器以通信方式连接至所述处理器，所述处理器响应所述处理器对所述模块的控制而指示所述媒体显示器输出。
本实用新型的又一个方面是一种拳击方法，该拳击方法包括如下步骤：在显示器上输出媒体项目；由传感器检测对垫的击打；响应检测步骤而由所述传感器向控制器发出信号；以及响应发信号步骤而由所述控制器控制所述显示器上的媒体项目。
本实用新型的另一个实施方式是一种拳击方法，该方法包括：提供：一框架；一系列的臂，该一系列的臂连接至所述框架并且从所述框架向外延伸出；一个或更多个垫，所述一个或更多个垫连接至该一系列的臂中的相应臂；冲击传感器，该冲击传感器以通信方式连接至每个垫；控制单元，所述控制单元以通信方式连接至所述冲击传感器；以及显示器，所述显示器连接至所述控制单元。所述方法进一步包括：在所述显示器上输出媒体项目；检测所 述一个或更多个垫的运动和如此移动的垫的表示；通过如此移动的垫的标识由所述冲击传感器向控制器发出信号；以及响应于发信号步骤由所述控制器控制所述显示器上的媒体项目。在所述输出步骤中的媒体项目选择性地对应于检测步骤、发信号步骤和控制步骤以用于拳击指导。
本实用新型的一个实施方式是一种交互式拳击设备，该交互式拳击设备包括：向上延伸的框架；多个单独垫；多个臂，所述多个单独垫中的每个单独垫排他地连接至所述臂中的不同的一个臂，每个臂具有不同地连接至所述臂的至少一个垫，并且所述多个臂中的每个臂随着所述框架的向上延伸而不同地连接至所述框架并且从所述框架向外延伸出；多个冲击传感器，所述多个冲击传感器中的每个冲击传感器都以通信方式排他地连接至所述单独垫中的不同的一个垫，每个单独垫具有不同地连接至该单独垫的至少一个冲击传感器；控制单元，该控制单元连接至所述框架并以通信方式连接至所述多个冲击传感器中的每个冲击传感器；以及显示器，该显示器在所述设备的用户的近似头部高度处可拆卸地连接至所述框架的顶部并以通信方式连接至所述控制单元，其中所述臂枢转地连接至所述框架并且被偏压而抵抗枢转；并且所述臂包括枢转地连接至所述框架的第一区段和与所述框架相反地纵向连接至该第一区段的第二区段；其中所述第二区段被可滑动地连接至所述第一区段并被偏压而以可滑动连接至所述第一区段的方式抵抗压缩。
优选地，该设备进一步包括：连接至所述控制器并由所述控制器控制以输出用于拳击的可听命令的扬声器。
优选地，所述冲击传感器中的至少一个是能够检测在多于一个的运动轴线上的运动的多轴检测器。
优选地，所述臂中的至少一个臂是能够在对连接至该至少一个臂的至少一个垫上进行拳击冲击时在多于一个的运动轴线上移动的臂。
本实用新型的另一个实施方式是一种交互式拳击设备，该交互式拳击设备包括：抗运动拳击垫；用以检测所述拳击垫的任何运动的运动传感器，该运动传感器以通信方式连接至所述拳击垫；对所述运动传感器对所述拳击垫的运动的检测做出响应的处理器，该处理器连接至所述运动传感器；由所述处理器控制并在所述运动传感器检测到所述拳击垫的运动时通过开始用户指导而响应所述拳击垫的运动的模块，该模块以通信方式连接至所述处理器；媒体显示器，该媒体显示器以通信方式连接至所述处理器，所述处理器 响应所述处理器对所述模块的控制而指示所述媒体显示器输出所述用户指导；扬声器，该扬声器以通信方式连接至所述处理器，所述处理器响应所述处理器对所述模块的控制而指示所述扬声器输出所述用户指导；以及连接至所述拳击垫的臂，其中所述臂向所述拳击垫提供运动阻力，其特征在于，所述臂枢转地连接至框架并且被偏压而抵抗枢转；并且所述臂包括枢转地连接至所述框架的第一区段和与所述框架相反地纵向连接至该第一区段的第二区段；其中所述第二区段被可滑动地连接至所述第一区段并被偏压而以可滑动连接至所述第一区段的方式抵抗压缩。
优选地，所述运动传感器是能够检测所述拳击垫在多于一个的运动轴线上的运动的多轴检测器。
优选地，所述运动传感器是检测所述抗运动拳击垫的多轴运动的传感器。
优选地，该设备进一步包括：连接至所述臂的所述框架，该框架针对适当的拳击技巧保持定位所述拳击垫的所述臂。
优选地，其中所述臂是在所述拳击垫被拳击冲击时能够在多于一个的运动轴线上移动的臂。
在上述实施方式所述的设备中，所述臂的第一区段是中空的，并且所述臂的第二区段是滑动到所述第一区段的内径内的圆柱形活塞。
在上述设备中，在所述臂的第一区段内设置有两个不同的力吸收机构，其中一个力吸收机构是设置在所述第一区段内的压缩弹簧，另一个力吸收机构是在被第二区段撞击时能够向后滑动而对所述压缩弹簧进行压缩的实心压缩材料。
此外，在上述设备中，该设备还包括设置在所述第一区段内的供所述压缩弹簧抵靠的止动件。
附图说明
本实用新型以实施例的方式举例说明，并不限于附图，在附图中，相同的附图标记表示类似的元件，其中：
图1示出了根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的立体图；
图2示出了根据一些实施方式的拳击设备的控制单元，其中图中左侧上面的箭头表示到扬声器/到显示器，左侧下面的箭头表示从/到传感器；
图3示出了根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的拳击方法；
图4示出了根据本实用新型的一些实施方式的一系列的臂和垫由框架支撑的拳击设备的示例性实施方式的立体图；
图5是根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的示例性实施方式(诸如图4的实施方式)的一些臂、垫和框架的局部剖视图；
图6示出了根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的示例性实施方式(诸如图4的实施方式)的两个臂和垫的取向的俯视图，在臂开始旋转之前垫将压缩3至3.5”，臂将旋转最大12度或大约1.4”，并且约束被施加至腰部垫臂和腿部垫臂，其中L2表示臂旋转最大12度(大约1.4”)，L1表示臂旋转之前的3至3.5”的压缩，箭头A1表示压缩之后的垫位置；
图7示出了附接至根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的示例性实施方式(诸如图4的实施方式)的框架的视频组件的侧视图，其中箭头A2表示当脊柱从后向前运动时，臂枢转，并将监视器保持在适当位置；
图8示出了根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的示例性实施方式(诸如图4的实施方式)的臂的枢转点的截面图；
图9A和图9B分别示出了通过根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备进行的示例性拳击方法；
图10示出了由根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的视频组件以搏斗序列显示的示例性化身(avatar)斗士界面；以及
图11示出了由根据本实用新型的一些实施方式的拳击设备的视频组件以训练序列显示的示例性图形垫布局和化身斗士界面。
具体实施方式
参照图1，用于拳击指导、训练、技巧和方式的系统100包括竖立构件102和连接至该竖立构件102的基座104。一个或更多个抗力构件108连接至竖立构件102或结合在竖立构件102中。一个或更多个打击垫106布置在抗力构件108上。
一个或更多个出冲击传感器110(在图1中以虚线示出)与所述一个或更多个垫106直接或间接地联接或以通信方式相连，足以供冲击传感器110检测到对垫106的任何力冲击，例如由于对垫的接触、打击或击打而带来的力冲击。系统100的一个或更多个控制单元112在系统100的操作过程中以 通信方式连接至一个或更多个冲击传感器110。控制单元112可以(但并非必须)包括或连接至视觉显示器114、扬声器或类似的音频装置116(在图1中以虚线示出并结合在显示器114中)和/或能够与系统100的用户通信的另一个输出设备或相连的外围单元(在图1中没有示出)。
在操作时，系统100的用户在例如由用户模拟的拳击情景中接触、打击或拳击垫106(或者如果有多于一个的垫106，则选择性选取接触或打击/击打哪个垫106)。与垫106相联的冲击传感器110检测用户对垫106的接触、打击或击打。控制单元112发出警报传感器110已经检测到该冲击。控制单元112记录对垫106发生的冲击，例如包括通过存储冲击的时间和冲击的力量。响应于由控制单元112对该冲击的记录，控制单元112然后选择性地指导用户采取随后动作。例如，响应于所检测到的冲击，控制单元112向视觉显示器114和/或扬声器116启动具体媒体输出，或者相反，该输出指示用户再次触摸、击打、踢打或以其他方式冲击一个或更多个垫106(如果在系统100中有一个以上的垫106，则所述垫中的选定的一个或更多个)或其他指导。由控制单元112控制的这种输出的其他示例包括但不限于用于技巧、训练、练习方式的指导和用户对系统100的其他操作。
根据系统100的一些实施方式，在系统100的使用过程中，所述一个或更多个垫106可相对于竖立构件102以关于竖立构件102大体横向和大体垂直的关系(当从图1中的左侧观察时)、关于竖立构件102大体向上/向下和大体平行的关系(当从图1中的左侧观察时)，或上述两种情况相组合地的关系移动(例如借助于张紧枢轴和弹簧或抗力装置)。实际上，每个垫106相对于竖立构件102都具有两个或三个运动维度。例如，垫106能够通过压缩等借助于力朝向竖立构件102移动，垫106能够通过将垫106附接至竖立构件102的枢转臂相对于竖立构件102向左或向右移动(当从图1中的左侧观察时)，垫106能够通过将垫106附接至竖立构件102的枢转臂相对于竖立构件102向上或向下移动，或者垫106能够通过上述各种方式的组合通过力而移动。根据针对用于这里所公开的拳击的期望阻力对用于将垫106附接至竖立构件102的连接器组件(例如，臂、枢轴、弹簧、接头等)类型的选择，实施方式可以替换地提供垫106以其他空间维度或组合的抗力运动。
参照图2，例如可以在系统100中采用的示例性控制单元200包括以通信方式连接至一个或更多个冲击传感器110的控制器202。控制器102可以 以硬件电路、软件程序或上述二者的组合的方式实现。控制器202的一个示例是运行存储在计算机可读非易失性存储器中的软件程序的处理器或其他控制电路或上述二者的多种组合。控制器202以通信方式连接至对用户可解释的输出设备，例如视觉显示器114和/或音频装置116(均如图1中所示)。如果微处理器或其他电路用于软件程序的操作和存储的话，存储器206和数据储存器204也连接至控制器202。诸如AC或DC电源之类的电源118连接至控制单利112并向控制单元112供电。
参照图3，并结合图1和图2，例如在通电时可由图1的系统100执行的拳击搏斗和训练的方法300以接触冲击一个或更多个垫106的步骤302开始。如果有多于一个的垫106，则选择具体的垫106(根据系统100的设计)将使方法300开始。在一些实施方式中，步骤302通过轻击或接触垫106而发起，而不是打击或拳击垫106。
在步骤304中，在步骤302中对垫106的接触由用于垫106的冲击传感器110检测。控制单元112在步骤306发出冲击传感器110检测到对垫106的接触的信号。在步骤306之后，控制单元112在步骤308中控制系统100的输出装置，例如显示器114和/或扬声器116，以提供可读或可听的选择菜单(图中未示出)。
选择菜单的项目由系统100的用户输入来选择，例如对垫106(如果有多于一个的垫，则垫106中的所选一个或更多个)的接触，并且在步骤311中检测用于所选项目的垫接触。可以从所述菜单选择的可能项目的示例包括搏斗或训练，但是并不限于这些，可以包括其他或另选项目，例如教练(未在图中示出)或其他。一旦在步骤311中检测到项目选择，则控制单元112根据所选菜单项目来处理并开始所选例行程序，例如搏斗、训练或其他序列。可能的拳击例行程序的示例包括例如搏斗序列、训练序列或其他序列(诸如教练序列)。每个拳击例行程序例如都是由控制单元112处理的硬件逻辑电路、存储在计算机可读非易失性存储器中的软件例行程序、或者上述情形的组合。
如果选择搏斗324，则在步骤324开始搏斗序列。在步骤324中，控制单元112处理搏斗模块208(图2中示出为存储在数据储存器204中的软件，但是该搏斗模块208可以替换地为存储在另一个计算机可读非易失性存储器中的软件例行程序、硬件逻辑电路和/或组合)。第一模块208在步骤324 中由控制单元112处理以输出在视觉显示器114上显示的化身斗士，以在扬声器116上输出音频，并且/或者向其他媒体输出。由控制单元112进行的处理的输出例如包括数据组或文件，所述数据组或文件适合于显示和/或可听见地描绘化身斗士，该化身斗士的身体具有与一个或更多个垫106的相对位置大体对应的击打/打击部位(即：使得一个或更多个垫106由竖立构件102定位，对斗士来说就像有站立对手一样)。如果任一个垫106被击打或打击，用于该垫106的冲击传感器110在步骤326中检测到该击打或打击，并且控制单元112发出检测信号。在步骤328中，控制单元112响应于步骤326记录打击或击打的一个或更多个指示符。
然后，方法300通过控制单元112继续搏斗模块208的继续处理，并输出由图3中的箭头329所示的附加搏斗序列，或相反在步骤330中终止搏斗序列。在完成由控制单元112对搏斗模块208进行的处理时(例如，在搏斗序列输出之后模块的编程例行程序结束时)或接收到由例如系统100的“关闭”或“终止”机构输入到(例如通过系统100的用户启动关闭开关、插入钥匙、以特殊序列击打一个或更多个垫106或以其他类似机构)控制单元112的停止信号时，搏斗序列在步骤330中终止。一旦搏斗模块208的处理在步骤330中终止，则控制单元112在步骤332中报告结果。
由控制单元112在步骤332中报告的结果可以是视觉显示器114上的显示或扬声器116的音频。这些显示可以提供记录的击打/打击响应的统计表、打击/击打计数的测量、精度和力量的信息、以及/或者其他测量或信息，诸如关于搏斗序列的结局、与更早的搏斗结果的比较或其他的信息。另外，在报告步骤332中，控制单元112可以储存所报告的信息并且/或者附加地与系统100的之前使用结果一起处理该结果，以产生统计比较记录(该统计比较记录可以由控制单元储存，但无须必然地由该控制单元储存)。在一些实施方式中，报告步骤332中的控制单元112可以将该结果(或该结果的记录)添加标签，诸如系统100的具体用户的标识符、该使用的时间或日期指示符或用来在稍后时间或地点进行查看或比较的其他指示符。
如果不是搏斗423，则在步骤311中选择训练334，从而在步骤334中开始训练序列。在步骤334中，控制单元112处理训练模块210(在图2中示出为储存在数据储存器204中的软件，但是该训练模块210可以另选地是存储在另一个计算机可读非易失性存储器中的软件例行程序、硬件逻辑电路 和/或组合)。该训练模块210由控制单元112在步骤334中处理，以输出一个或更多个垫106的描绘，以用于视觉显示器114上的显示、扬声器116上的音频和/或其他介质。控制单元112在对训练模块210进行处理时的输出包括例如适合于显示和/或以音频方式描绘一个或更多个垫106和垫106中的连续垫的预定选择的数据组或文件。由于每个垫106都是顺序地选择的，垫106可以随后作为拳击训练而被击打或打击。所述一个或更多个垫106的顺序选择的速度由控制单元112根据所处理的训练模块210来控制。如果任一个垫106被击打或打击，则用于该垫106的冲击传感器110在步骤338中检测到该击打或打击，并且控制单元112发出检测信号。在步骤340中，控制单元112响应于步骤338储存该打击或击打的一个或更多个指示符。
然后，方法300继续由控制单元112对训练模块210进行的继续处理，并输出由图3中的箭头329所示的附加训练序列，或者相反在步骤342中终止训练序列。在完成由控制单元112对训练模块210进行的处理时(诸如在训练序列输出之后该模块的编程例行程序结束时)或接收到由例如系统100的“关闭”或“终止”机构输入到(例如通过由系统100的用户启动关闭开关、插入钥匙、以特殊序列击打一个或更多个垫106或以其他类似机构)控制单元112的停止信号时，训练序列在步骤342中终止。一旦在步骤330中终止训练模块210的处理，则控制单元112在步骤332中报告训练329的的步骤的结果。
与在搏斗模块208的处理结束时由控制单元112在步骤332中报告的结果一样，该结果可以显示在视觉显示器114上或作为扬声器116的音频。与搏斗324一样，这些显示可以提供记录的击打/打击响应的统计表、打击/击打计数的测量、精度和力量的信息、以及/或者其他测量或信息，诸如关于搏斗序列的结局、与更早的搏斗结果的比较或其他的信息。另外，在报告步骤332中，控制单元112可以储存所报告的信息并且/或者附加地与系统100的之前使用结果一起处理该结果，以产生统计比较记录(该统计比较记录可以由控制单元储存，但无须必然地由该控制单元储存)。在一些实施方式中，控制单元112在报告步骤332中可以将该结果(或该结果的记录)添加标签，诸如系统100的具体用户的标识符、使用的时间或日期指示符或用来在稍后时间或地点进行查看或比较的其他指示符。
实际上，搏斗324是针对所输出的化身斗士而出现的。在搏斗序列中， 化身斗士移动、击打、打击和以其他方式响应(不过通过媒体图形)系统用户的打击和击打。然而，训练334通过系统的垫选择以及用户对所选择的垫的击打和打击来发生的。在选择搏斗324或训练334时(或在系统使用的其他时间点时)可以由用户或系统通过借助于控制单元112的输出显示的菜单项目来选择用户的各种能力水平，例如新手、中等、高级、专家或其他。而且，用户的打击和击打动作的实时结果可以借助于控制单元112的输出在任意情景中显示。实时结果例如可以包括打击和击打精度、计数、力量或所得分值。在一些实施方式中，控制单元112包括用于在搏斗324或训练334过程中处理心率和/或系统的用户所使用的卡路里的模块。各种实施方式可以以顺序序列提供回合或场次的具体方式，诸如对于拳击或通过拳击进行一般锻炼来说系统用户在实践或训练中可能遇到的那样。其他实施方式可以允许将搏斗序列和/或训练序列用户化，诸如增加或减少回合、回合或场次的时间、根据星期或时期的日子而采用的不同序列或次数、作为系统输出(例如技巧教导)播放拳击教导指南、输出音量或显示的调整、具体回合当中的选择或每个回合的序列的变化、以及可由控制单元在系统中操作的用户化例行程序。
参照图4，根据图1的拳击设备411的示例性实施方式包括U形基座421，该U形基座421被设计成用于搁置在地板上、地面上或其他支撑表面上。基座421附装至横杆422。横杆422给基座421和设备411提供了附加的稳定性。在一些实施方式中，横杆422可以形成为基座421的一部分并与基座421相结合，但不必必须如此。考虑到设备411被击打时的稳定性，基座421还附接(或结合)至垫子423。垫子423的大小使得设备411的用户能够在打击设备411时站立在垫子423上。用户在垫子423上的重量进一步防止了设备411在该设备411被撞击时向后翻倒或过渡摇动。在一些情况下，附加的稳定构件(图4中未示出)可以从U形基座421的封闭部分(在图4中以箭头A表示)朝向框架构件441的后侧(在图4的立体图中)延伸，以进一步稳定设备411，但是该附加的稳定构件不是必需的。
附接至横杆422并从该横杆竖直立起的是下框架构件431。下框架构件431具有附接至踢打垫435的臂432。下框架构件431可以是中空的，从而伸缩的上框架构件441能够滑动到构件431内和从构件431滑出。在设备处于使用之中供用户进行拳击时，诸如手动千斤顶(未在图4中示出)之类的 保持构件将上框架构件441保持在从下框架构件431的选定伸长处。上框架构件441的该伸缩特征允许根据用户的身高或具体意愿将设备的顶部调节至不同高度。
在本实用新型的至少一个实施方式中，上框架构件441是单个竖直柱、管、杆或具有附接至一系列拳击垫445的一系列臂442的凸起(在图4中不是都可见)。在图4所示的本实用新型的实施方式中，有上框架构件441的五(5)个拳击垫445定位成使得每个垫代表拳击或武术中的一个不同类型的击打(例如，从用户左侧进行的身体击打、从用户右侧进行的身体击打、从用户左侧的头部击打、从用户右侧的头部击打和挥臂上击)。拳击垫445和踢打垫435可以由许多不同材料和材料混合物中的任一种制成。例如，垫445、435可以非常类似于由拳击或武术训练员使用的拳击手套，拳击或武术训练员在拳击或训练过程中将这种拳击手套戴在手上(例如由皮革覆盖的泡沫或海绵类型的材料)。
拳击垫445可以是倾斜的，使得它们从由框架构件431和441以及横杆422限定的竖直平面面向内或向外。拳击垫445的这种倾斜取决于垫的位置。例如，模拟对头部击打的上垫可以向内倾斜(例如，向内倾斜大约15度到35之间，并且更优选的是向内倾斜大约25度)。另一方面，下垫435(模拟腰部或腿部击打)可以向外倾斜(例如，以大约5至20之间的角，并且更优选的是以大约12度的向外角)。中央身体垫445(在图4中定位为中间垫445)可以位于“迎面”角度(例如，大约0度，但是具有大约20到40度或优选大约30度的上交角)。尽管其他垫角度也是可行的，但所述垫每种情况下均定位成允许用户以模拟用户与实际的人或训练员进行拳击的方式利用其左手或右手打击拳击垫445。
参照图5并结合图4，拳击垫445和踢打垫435均包含或以通信方式连接至一个或更多个冲击传感器5101(在图4中不可见，但在图5中以虚线示出)。所述冲击传感器5101可以是多种不同类型的冲击或运动传感器(例如，压电传感器、接触开关、电位计、声学传感器、光束中断传感器等等)中的任一种。在一些实施方式中，所述一个或更多个传感器5101均是相应的三轴加速度计。另外，拳击垫445和踢打垫435可以包括一个或更多个发光二极管(LED)或其他发射器，所述发光二极管或其他发射器根据控制器461或传感器5101指示其针对相应的垫445、435所做的而发射出可见或可 听信号或点亮或熄灭。
每个臂442都具有圆柱形枢转点543和旋转偏压装置546。当垫445被击打时，例如，力致使臂442朝向设备411的后部(如在图4的视图中所示)克服偏压装置546的旋转偏压而旋转/摆动。在垫445上进行接触之后，偏压装置546导致臂442围绕枢转缸543旋转/摆动而回到正常未偏压位置。旋转偏压装置546可以是扭转弹簧或其他偏压装置。旋转偏压装置546抵靠在止动件5140上，该止动件5140给予偏压装置546并因而给予臂542一些预张紧。
臂442和枢转点543通过壳体5142连接至上框架441。为了使得(除旋转偏压装置546之外)上框架441上的旋转力最小，在上框架441和壳体5142之间设有可压缩附接装置5141。可压缩附接装置5141可以是橡胶块或类似的减震器。
垫445的后部具有垫附接装置5150，该垫附接装置5150将垫445与臂442相连(垫附接装置5150可以是垫445的一体部分或简单地附接至垫445的后部)。在图4中所示的实施方式中，附接装置5150是滑动到臂442的内径内的圆柱形活塞。当垫445被击打时，该力使得附接装置5150朝向设备的后部移动并进入臂442的中空内部中。为了缓冲击打力，臂442的内部具有两个不同的力吸收机构。当垫附接装置5150向后运动到臂442内时，其首先撞击实心压缩材料5152，该实心压缩材料5152压缩并吸收击打的一些力。另外，材料5152向后滑动到压缩弹簧5153内，该压缩弹簧5153用作缓冲对垫445的力的另一种方式。压缩弹簧5153抵抗止动件5154被强制返回。在一个实施方式中，压缩弹簧4153近似为大约4至6英寸长，不过根据应用其他长度也是可行的。
总之，当垫445被击打时，其向后运动通过附接装置5150而进入臂442中。该力致使各种弹簧、泡沫和橡胶压缩材料挠曲并然后恢复到它们的初始位置，从而使垫445准备好再次被击打。摆动和压缩运动旨在用来模拟用户如果他们击打由真实训练员握持的拳击手套时将具有的感觉。换言之，摆动和压缩应该模拟在训练时间段人们利用拳击或混合武术(MMA)的肩部和肘部将具有的运动类型。
用于拳击垫445的图4和图5中所示的臂442的臂构造(但不必然是垫的角度)可以类似于用于下踢打垫435所用的臂432的臂构造，但无需必然 如此。
参照图6并结合图4和图5，用于下垫435(即腰部垫和腿部垫)及其相应的垫臂432的构造的示例性实施方式类似于上垫445。具体地，在该实施方式中，垫附接装置6150(例如活塞)进入中空臂432并冲击压缩材料6152和压缩弹簧6153(类似于图5中所示的压缩材料5152和压缩弹簧5153)。在冲击下垫435时(如图6中的箭头“A”所示)，在臂432开始围绕下枢转点643(在图6中未详细示出，例如，类似于上垫445和臂442的枢转点543)开始旋转之前，附接装置6150根据压缩材料6152的成分和弹簧6153的压缩强度对材料6152和弹簧6153进行压缩(例如，大约2.5至大约4英寸，或更优选地大约3至3.5英寸)。根据特定实施方式，例如臂42旋转最大大约5至20度(更优选地，大约12度左右，在具体实施方式中这对应于大约1.4英寸的运动)。
参照图7并结合图4至图6，在一些示例性实施方式中，视频组件451附接至上框架441。该视频组件451包括视觉显示器，例如液晶显示器(LCD)(例如，观看面积为17至19英寸，诸如Samsung SyncMaster 932BW或其他型号)、另一个平板显示器或其他视频显示器、以及音频扬声器116(在图1中示出)(例如作为LCD显示器的一部分集成或与该显示器分离的扬声器)。该视频组件451可以能够显示高分辨率图像、音频和图形。可以包括许多不同类型的视频/扬声器组件中的任一种。如在该实施方式中可采用的，该视频和/或扬声器诸如通过导线或无线链路以通信方式连接至控制单元112。替换地，该显示器和/或扬声器以及其他外围装置可与上框架441分离开，否则附接至该框架或该拳击设备411的其他部分或与该框架或该拳击设备411的其他部分成一体，或者一个或更多个外围装置以通信方式连接至拳击设备411的控制单元461。
参照图7并结合图4至6，附接机构700的示例性实施方式将视频组件451附接至上框架构件441。该附接机构700可以减少用户击打拳击设备411时视频组件451的运动和振动(即避免影响视频组件451的观看体验)。如果在用户瞄准上“头部”拳击垫445时视频组件51被错误地击打，则附接机构700还能够降低用户击打该视频组件451或将其损坏的机会。该实施方式中的另一个可能构造，即视频屏幕451位于上头部拳击垫45的前边缘表面之后例如大约至少8至12英寸处，更优选地以嵌套位置位于上“头部” 垫445之后的大约10英寸，将进一步限制击打或损坏视频组件451的可能性。
继续参照图7并结合图4，根据一个示例性实施方式，稳定臂7141通过附接至托架7143a的枢转销7142a连接至上框架441。为了使从框架441到托架7143a(并最终到达视频组件451)的振动最小，托架7143a通过弹性体阻尼材料7148附接至框架441。该材料可以是许多不同阻尼材料中的任一种，例如橡胶、塑料、凝胶或他们的组合和/或其他材料。托架7142b、枢转点7142b和扭转弹簧7144b(图7中没有示出)也可以以类似方式将稳定臂7141的其他部分附接与视频组件451附接。扭转弹簧7144a或7144b的示例是由于视频组件451的重量而略微张紧的180度弹簧，或针对构造和使用要求所期望的其他弹簧。相应扭转弹簧7144a、b的端部分别安置在稳定臂7141a、b和托架7143a、b的内部。或者另选地，上框架441还可以具有连接至上框架441的把手7160，以升高和降低伸缩的上框架441。
参照图8并结合图7，枢转点7142b和托架7143b的组件800(当从图7的右侧向图7的左侧观察时，好像站立在图7的图示的右侧并向左侧凝视一样)包括穿过托架7143b的螺栓7145。螺栓7145用于将稳定臂7141枢转地连接至托架7143b。枢转点7142b还包括弹簧垫片7146和上面装配张紧弹簧7144的套筒7147。为了防止稳定臂7141过度旋转，如果期望的话可以包括阻挡装置作为枢转点142的一部分(未明确地示出)。枢转点7142a、托架7143a和张紧弹簧7144a类似地构造，但是托架7142a相对于上框架141的取向相反，并且上侧和下侧颠倒并且从相反方向面向上框架141(在图7的视图中)。
继续参照图7并结合图4至6，视频组件(即显示器或监视器)451的后侧(在图7的视图中为右侧)包括以螺栓连接或其他方式附接至视频组件451的一个或更多个板7201。一个或更多个橡胶(或弹性体)衬垫7202附接至视频组件451以帮助减缓对视频组件451的任何振动。根据一些实施方式，拳击设备411的控制单元761附接至板7201的衬垫7202。托架7143b附接至控制单元761和第二橡胶(或弹性体)衬垫7204，其中衬垫7204位于控制单元761和托架7143b之间。衬垫7202和7204还能够缓冲从框架441到视频组件451(如果以图7的这种方式定位的话还有控制单元761)的振动。作为托架7143b的示例的一个实施方式是基本上类似于托架7143a焊接 至或以其他方式结合或附接至一托架的VESA托架。这种VESA托架允许标准化适合于显示器的许多不同构造和模型。尽管已经描述了各种托架、枢转点、张紧弹簧和其他方面，但如将清楚的是在所述实施方式中可对所述这些托架、枢转点和张紧弹簧进行替换、删除或另选。
例如，尽管在图7的实施方式中控制单元761附接至视频组件451，但是控制单元761可以替换地在其他部位或部件处附接至拳击设备411，例如附接至上框架441、下框架431、基座421或其他部分。而且，在其他另选方式中，控制单元761可仅仅以通信方式连接至拳击设备411，并作为一单元与拳击设备411在物理上分离地存在。在这种另选方式中，传感器、显示器和扬声器以及其他装置和外围单元的通信连接可以通过有线、无线、红外、蓝牙或其他部件和技术实现。因此，所述公开的实施方式的取向和构造旨在仅仅进行示例性说明，如从所述公开将理解的，其他方式也是可行的。
无论用于示例性实施方式的拳击设备411的通信连接如何，控制单元761都基本上与图2的控制单元200一致。控制单元761例如包括一个或更多个处理器、存储器和通向任何显示器或扬声器的输出(和/或输入)。在另选方式中，控制单元761可以附加地具有一个或更多个用于连接至和用于控制垫(多个垫)的冲击传感器(多个冲击传感器)的控制器。在其他另选方式中，控制单元761可以包括其他输入和输出连接器(I/O)、数据通信元件，以便对拳击设备进行外部链接(诸如计算机或其他I/O端口、电话(POTS)调制解调器、以太网控制器、用于无线连接的广播或其他)。在另选方式的一个示例中，控制单元761包括连接至网络例如因特网或另一个数据或其他通信网络的部件。
根据一些实施方式，控制单元761连接至视频组件451(包括扬声器)并与视频组件451(包括扬声器)通信，以在使用设备411进行拳击或其他活动的同时向拳击设备411的用户传送各种内容(诸如已经描述的，但是还可以包括收音机、电视、网页内容和其他信息)和进行交互反馈。甚至更进一步，根据具体的控制单元761、视频组件451和其他部件或外围设备，该拳击设备411在该设备411的使用过程中为不同类型的用户体验提供了极大的灵活性。例如，各种不同类型的内容和信息可以由控制单元761进行处理，并且可通过连接至设备411的可用的I/O元件输入和输出至用户或对用户可用。因而，用户能够体验标准TV，包括例如通过通信地连接至设备411的 控制单元761的DVD或DVR播放器、游戏机，诸如计算机或Xbox 360TM、NintendoTM或PlaystationTM控制台或其他媒体装置。在各种实施方式和另选方式中，媒体内容从因特网和/或其他外部源下载至控制单元761，或与该控制单元761通信地连接的储存器，诸如DVD、CD、SD卡、闪存驱动器。在设备11中使用或与设备11一起使用的可能视频、音频和其他媒体可以是从简单的实现到更为复杂的实现。
参照图9并结合图4至图8，拳击设备411特别是控制单元761和用于在拳击过程中信息的输入和输出、视频和音频的用户界面的操作的示例性方法900以对控制单元761进行上电的步骤902开始。控制单元761通过操作系统(例如，UnixTM或变型，或着存储在控制单元761的计算机可读非易失性存储器或连接至控制单元761的计算机可读非易失性存储器中的其他操作系统软件)启动，并且将视频组件451(以及任何扬声器)开启至打开状态。
起初在方法900中，一旦控制单元761和视频组件451被上电(例如，由用户将设备411的开关从“关闭”轻按至“打开”，或者如果已经上电，则输入选择指示符)，则控制单元761在步骤908中处理并指示界面图形的显示。该图形可以例如是在步骤908中请求向设备411输入以在视频组件451上显示用于用户的一个或更多个用户简档的标识符。响应于步骤908，设备411的用户可以选择显示在视频组件451上的标识符中的一个，该标识符与存储在计算机可读非易失性存储器中存储的任何简档(之前由用户输入)或相反客人简档或新的简档(如稍后所述，由用户在步骤906中创建)对应。响应于控制单元762处理并指示在视频组件451中进行显示，用户的每个简档在步骤904、950、952、954、955、956、958和960中创建。在简档创建过程中，基于用户输入在步骤949、950、952、954和955中在视频组件451中进行显示包括在步骤949中创建简档、在步骤950中编辑/删除简档、在步骤952中输入用户的相关信息、在步骤954中保存至设备411。供用户使用设备411的其他相关信息可以包括例如响应于视频组件451的显示而在步骤956中选择系统偏好和在步骤958中选择系统效果。在每个示例中，用户向设备411的输入都通过接触或轻击垫来完成。例如，在由垫的冲击传感器检测到并由该冲击传感器向控制单元761发出这种检测的信号时进行任何具体输入。根据用户接触或轻击的与用户的期望选择对应的具体垫，控制单元761处理所检测到的对垫的接触或轻击，并由此引导可应用的对应动作，例如通 过视频组件451显示方法900的连续步骤。
一旦由用户(在之前创建的简档的情况下，这种简档由设备411保存在储存器中)建立简档，则方法900通过视频组件451在步骤908中继续图形显示，以便选择简档的指示符。响应于步骤908，通过用户向设备411的输入来(从一个或更多个简档中)选择具体简档。在针对向设备的输入进行选择时，例如，用户可以接触或轻击设备411的相应的拳击垫445，该接触或轻击由垫445的冲击传感器检测到，并作为所选简档的指示符发送给控制单元761。
在响应于步骤908输入简档指示符时，控制单元761指示视频组件451在步骤910中显示下一个图像界面，以便选择设备411的系统编程的拳击912(例如，锻炼类型，诸如搏斗、训练或其他)和/或设备411的其他操作或程序(即诸如步骤906，如稍后所述)。响应于步骤910，控制单元761可以对应于下一步骤912或步骤906的任一选择而接收用户向设备411的输入。如果步骤912被选择，例如通过用户接触或轻击拳击垫445(与所显示的用于选择的识别符对应)而选择步骤912，则将选择的指示符输入至控制单元761，从而控制单元761处理并指示设备411的编程拳击912。
在用于编程拳击912的连续步骤914和916中，控制单元761指示视频组件451显示随后的用于利用设备411选择用于编程拳击912的具体项目的图形。在该实施方式中，在步骤914中，向控制单元761输入拳击回合数，并且在步骤916中输入用户等级。每个输入例如都是这样进行的：用户接触或轻击用于该选择的对应拳击垫445，由垫的冲击传感器检测该接触或轻击，并且由传感器将该输入引导到控制单元761以便继续处理。在按照显示器要求输入之后，在步骤918中根据之前输入的回合数进行连续回合而开始设备411的拳击步骤。
参照图10并结合图9，在该实施方式中，在拳击例行程序918过程中，控制单元761响应于用户对垫的击打和踢打而处理从冲击传感器接收的输入，并且指示视频组件451显示化身斗士1002的模拟视频图像1000。基于用户通过击打和踢打相应的垫445、435而进行的输入以及冲击传感器的检测和向控制单元761发出的相应信号，由控制单元761控制在视频组件451中显示的化身斗士的运动以模拟拳击参与者的运动。视频图形1000还基于由控制单元761处理的冲击传感器的检测而显示实时信息内容。就检测来说， 控制单元761例如指示通过视频组件451显示回合标识符1004、用户选择的等级标识符1006、计时器1107、用户心率指示符1008、用户卡路里消耗指示符1010、用户击打组合跟踪器1012、得分总数1014、击打数跟踪器1016和击打力量跟踪器1018的功率，为向垫106中的每个相应垫的击打和踢打而显示。
返回来参照图9，在完成了设备411的拳击918时(除非拳击例行程序的步骤918被用户中断，例如通过关闭设备411的电源或用户向控制单元761输入退出指示符)，方法900继续至步骤920，其中控制单元761指示视频组件451输入锻炼总结性结果。由控制单元761处理和控制的图形界面然后被指示用来在步骤922中由视频组件451显示以允许来自用户的响应输入以继续使用设备411或者在步骤926中将设备411关掉。如果经由用户对相关垫的接触或轻击选择而由控制单元411接收到输入以继续使用设备411，则方法900返回到在视频组件451上进行显示的步骤908以选择简档。
如前所述，在步骤908之后，方法900的步骤910允许用户另选地选择步骤906(而不是选择步骤912)。在该实施方式中，在步骤906中，控制单元761指示在步骤928中在视频组件451中进行显示，以供用户选择用户编程训练451、用户编程化身搏斗932或设备411的其他动作934。如果在步骤928中用户的相应接触或轻击选择了用户编程训练，则控制单元761在步骤938中处理用户编程训练或拳击例行程序。然而，如果用户通过接触或轻击进行响应以选择用户编程化身搏斗932，则控制单元761指示视频组件在步骤931中显示多个回合的选择屏幕，之后在步骤933中显示难度等级选择屏幕，并且在步骤935中开始用户编程化身搏斗。在步骤928中其他选项的用户响应选择允许用户在步骤934和949中进行访问以将设备761的例行程序和其他操作特征用户化。例如，在步骤980中，控制单元761指示在视频组件451中显示一系列用于用户的历史拳击信息，并且在步骤970中控制单元761指示在视频组件451中显示一系列用户编程选择以将用户编程训练和化身搏斗例行程用户化供用户创建。与用户与设备411的其他用户交互一样，冲击传感器检测用于用户选择的对相应垫的接触或轻击，控制单元761从冲击传感器接收指示，并且控制单元761将接下来的方向相应地继续至视频组件451。
如果响应于步骤928，控制单元761从冲击传感器接收用于用户编程训 练930或用户编程化身搏斗932的输入而不是选择其他动作934，则按照控制单元761的指示，设备411开始相应的步骤930或步骤932。在步骤932中，针对通过设备411输入并保存的之前用户开始的化身搏斗例行程序，方法900继续步骤931，其中控制单元461指示由视频组件451显示以供用户选择用于化身搏斗的回合数。接着步骤933从所显示的选择中响应输入用于回合数的具体标识符(通过用户借助于接触或轻击所述垫中的所选一个)。在步骤933中，控制单元761指示在视频组件451中显示以选择不同等级的化身搏斗。在步骤935中，设备411通过连续的回合(如果一个以上的话)继续与化身斗士进行拳击。在拳击步骤935的过程中，控制单元761指示在视频组件451上显示类似于图10的序列。
如果在步骤928中用户的响应是选择用户编程例行程序以便由控制单元761在该实施方式的设备411中处理用户编程训练930(而不是用户编程化身搏斗932)，则方法900以步骤936继续，其中控制单元761指示在视频组件451中显示程序项目选择屏幕。响应于用户的程序项目选择，冲击传感器检测对垫的接触或轻击选择，控制单元761在步骤938中处理可应用的用户编程训练例行程序。
参照图11并结合图9，在操作设备411处理用户创建的拳击例行程序938的操作的一个示例中，控制单元761在拳击例行程序938过程中指示视频组件451显示化身斗士1102的模拟视频图形1100和设备411的垫的相对定位布置的图形肖像1103。该图形肖像1103通过对垫的一系列击打和打击而自动地引导用户。当在拳击例行程序938的处理过程中在图形肖像1103中高亮显示垫或一系列垫时，用户可以通过用力击打或打击来响应以跟随所显示的序列顺序。栩栩如生的视频图形1100还显示实时内容，该实时内容例如包括回合标识符1104、等级标识符1106、用户心率指示符1108、用户卡路里消耗指示符1110、击打次数跟踪器1116、击打力量跟踪器1118和击打精度(包括正确的垫以及击打响应时刻)跟踪器1120。另外，栩栩如生的化身斗士1102能够描绘对化身1102的击打位置，该击打位置与被击打或踢打的垫一致。
继续参照图9，在通过控制单元761完成拳击例行程序的处理时，在完全设备411的用户编程化身搏斗932或用户编程训练930时，该方法900分别继续至步骤937或步骤940，其中控制单元761指示视频组件451输出相 应的锻炼总结性结果。然后指示由控制单元761处理和控制的图形界面来通过视频组件451分别在步骤939或942中进行显示，以允许用户进行相应输入从而继续使用设备411或者在步骤926中将设备411关掉。如果借助于用户接触或轻击选择相关的垫而由控制单元411分别在步骤941或944中接收输入以继续使用设备411，方法900返回在视频组件451上显示的步骤908以选择简档。
在一个示例性实施方式中，例如，控制单元761和视频组件451(具有结合的扬声器)由用户作为教导工具来使用。例如，设备411输出标准(或用户化)视频，该视频可以教导用户如何通过观看视频中的专业人员来进行击打和踢打。
在另一个实施方式中，在视频组件451上播放的内容可以用作用来鼓励用户更刻苦地练习并遵循视频上的指示所做的激励工具(例如首先通过Jane Fonda而受人欢迎的类型的练习视频)。该激励视频内容甚至可以不与拳击设备411直接相关。例如，其可以是催促用户跳绳一定时间段或一段时间的视频。该教导和促动练习可以结合在内容中使得例如该视频促使用户跳绳60秒，并且其还可以通过在视频组件45是显示正确的跳绳运动来帮助教导它们正确的技巧。
尽管视频组件451可以作为独立的教导和/或激励练习工具与控制单元761一起使用，但是设备411的主要用途是作为供人们以拳击或武术模式使用该设备的交互式工具。在该模式中，用户既观看视频组件451又收听视频组件451，同时还击打或踢打设备411的机械部分。为了使设备411能够交互并且给用户提供关于它们做得如何的反馈，控制单元761也与嵌入在击打单元445或踢打单元435中的冲击传感器110通信。传感器110和控制单元761之间的通信可以是硬件连线或无线连接，或者是现有的或将来的连接。
当拳击垫445被打击时，其运动并且冲击传感器110感测到该冲击或运动并且将该冲击传送至控制单元761。控制单元761能够以各种方式处理所传送的冲击以在视频组件451上进行显示、在设备411中存储或以其他方式响应。例如，控制单元761可以在储存器中记录哪个冲击垫被击打和击打何时发生。而且，其可以在储存器中记录垫或多个垫被打击的猛烈程度。控制单元61可以针对所有各种拳击垫和踢打垫执行这些任务，因而具有在训练或练习例行程序过程中用户做了什么的记录(可以将更早的一段时间存储在 控制单元761中，并且如果这样，可以对锻炼或训练趋势和历史进行分析并借助于设备451的输出与用户共享，诸如显示在视频组件451上)。由控制单元761记录和分析的信息然后可以通过视频组件451反馈给用户，甚至可以与分开的个人计算机、个人数字处理(PDA)、蜂窝电话或其他用户处理装置共享。例如，在具体时间段内，用户可以知道它们已经对头部进行了11次左侧击打、对头部进行3次右侧击打，对身体进行14次右侧击打，对身体进行9次左侧击打和3次上击打。该反馈还可以让用户知道邻近该例行程序结束时，他的击打变得逐渐虚弱并且/或者邻近该时间段结束时击打以更慢的速率进行。
在用户遵循来自视频组件451的关于击打或踢打的指导而进行的锻炼或练习例行程序中，对冲击垫的冲击设置时间印戳并且随后与视频指导进行比较(即同步)以看看用户做得如何，则可能是期望的。在该实施方式中，发给用户的视频指导可以采取视频组件451上的化身的形式。化身可以具有视觉指示，告诉用户在机器上击打哪个垫。例如，化身头部的左侧可以点亮并且向用户表示它们需要向头部掷以右手猛击。如果在击打信号发出之后该猛击足够快，则这可以给用户加分。当化身随着击打而改变外观时，化身可以用作各种“分数保持器”。例如，在垫45被击打时，化身可以开始消沉或呻吟(音频指示)或化身身体的一部分可以改变颜色。如在一个非详尽的示例中，当用户在一个回合中击打具体垫45足够的次数时，化身的对应部分可以转变为红色以表示用户不再需要再击打该垫(在该红色之前的一系列击打中，化身的身体在该具体区域中可以逐渐地从绿色改变为黄色、桔红色、然后最后变为红色)。
在该交互模式中，控制单元761处理比较视频指导以看看在该近似时间点处用户实际对该垫做了什么。如果在来自视频的击打具体垫445的指导之后的击打过于缓慢，则该延迟可以由控制单元761注意到。同样，如果击打对错误垫进行，则也可以被控制单元761注意到。实际上，在上述任一种情况下，如果击打过于缓慢或击打了错误的垫，则反馈可以以来自视频组件451的声音的立即形式发出(例如错误垫被击打的嘡嘡声)。根据一些实施方式，集成至垫的击打表面的LED灯(在图中未详细示出)可以点火或熄灭以向用户实时表示它们做得如何。当在视频组件451中显示化身时，化身可以具有向用户给予反馈的光和/或声音。
控制单元761可以支持并允许用户从各种不同的难度等级进行选择以进行训练和搏斗。对于反应时间、击打力量等，这些不同的等级可能具有不同的标准。例如，一旦已经给出击打左上手垫445的信号，初级者可以具有一秒来击打该具体的垫，而专家可能具有仅半秒来击打右侧的垫以便获得成功的击打。
对于一些用户来说，在设备411的使用和操作的一些类型的课程中，实时反馈可能不是期望的。因此，设备411可以还具有用于容纳来自例行程序的数据的储存器。在这种情况下，控制单元761可以在稍后时间或日期处理和分析例行程序的数据，例如在例行程序的执行结束时，然后给用户一个大概反馈。视频组件451也可以借助于由控制单元761对一些项目进行的处理和在视频组件上对这些项目的指示显示来视觉地(使用图表、图像或简单的数据)或音频地通知所增加的内容和信息，所述项目例如是用户在课程期间进行的如何、在最后三分钟或其他具体锻炼时间段内，根据每个难度等级在期望时间段内用户击打具体垫或多个垫(例如右侧的垫)的具体百分比(例如91％)、关于击打的力量、序列和/或精度(例如，击打力按5的规格来说平均为4)的平均次数或统计、以及他处理的标记。诸如哪次击打(例如右侧猛击)最不精确或最晚之类的细节也可以由控制单元761处理并显示或以其他方式提供给用户。一些用户可能期望在最后既具有实时反馈(例如在例行程序中的声音和光)又具有概要反馈。当给出实时反馈时，控制单元761例如可以控制视频组件451通过各种图形、图表等(例如，通过在视频组件451中显示的滚动条，通过由控制单元761对例行程序的处理实时显示击打与方向之间的关系，以便向用户显示动作的指导和对这些指导的响应)显示用户的近来或历史成绩。在这种图形、图表等的情况下，控制单元761可以指示在视频组件451中显示颜色代码，所述颜色代码用于不同击打和用户成功或失败。在视频组件451中为这种内容显示的滚动条的示例可以类似于计算机游戏“吉他英雄(Guitar Hero)”的滚动条，不过不是音乐提示而是显示对斗士化身或垫布置的击打和击打序列。
在各种替换实施方式中，斗士化身由控制单元761控制地引导以在视频组件451中像拳击对手一样躲闪和上下移动和/或向用户回击(例如，在一些另选方式中，对于化身来说3D效果也是可行的)。例如，在运动情景提供化身显示的实施方式中，化身可以向用户回击强击或回旋拳，并且如果对化 身身体的若个组合击打被击中或返回，用户可以获得额外分数。控制单元761还附加地打分并提供击打组合的记录显示，并基于用户组合而给予反馈或奖励(例如更高分)。在一些实施方式中，当被控制单元761的处理所控制时，化身可以响应于用户的击打和打击而将运动同步，并且向用户输出防护运动，就像在真实搏斗情景中一样。在另外的实施方式中，可以将局部传感器(类似于免受手部卫生装置中的局部传感器或其他)可以附接至用户的手以保持用户位置的跟踪并向控制单元761提供自动输入以便用于处理和显示。在这种实施方式中，例如，如果用户在化身在用户的头部击打时不躲避，则控制单元761可以记录没能让开化身击打，结果从用户减少相当的分值或向化身增加分值。设备411的各种游戏实现及其操作和使用因而都是可行的，并且出于该公开的目的而被包含在内。
在一些实施方式中，用户可以从远程位置与设备411的另一个用户进行拳击。在这种实施方式中，用户A的屏幕上的化身可以模拟远程设备411上的用户B的实际动作。例如，互联网或其他网络连接提供在这些位置处的相应设备411之间的通信。在这种示例中，各个设备411在各种实施方式中可以包括位置传感器(没有明确地示出)和/或视频摄像机元件(没有明确地示出)以便在各自的视频组件451上显示相应的用户拳击参与者。用户由此几乎可以与远程朋友进行搏斗，甚至可以使设备411的相应控制单元761追踪每个相应用户以及他的远程对手做的如何。
在使设备411尽可能灵活地用于各种用途的一些实施方式中，控制单元761可以被设计成处理软件和内容的各种变化，包括例如网络可下载或用于可上载的软件和内容。例如，如果用户在随后做3分钟的训练课程(关于如何猛击)之前想做三分钟的热身，则用户应该能够通过控制单元761的界面(例如，由控制单元761指示的用于在视频组件451中显示的界面，并响应于连接至控制单元761的冲击传感器对垫被接触、轻击、击打和打击的检测)简单且容易地告诉控制器它们想做什么。在设备411中的这种界面的示例中，用户可以能够以随意点菜方式从各种课程当中进行选取和选择，或者选择自动地从储存器或其他源通过设备411预先布置和运行/处理的各种课程的流行菜单。而且，用户可以能够设计(并在控制单元761中储存)各种课程菜单，诸如由用户个人预先布置的针对它们自己设计的锻炼或训练课程有关的界面的课程菜单。
根据一些实施方式，设备411与通信网络(诸如互联网、局域网、一些其他广域网、点对点连接)的通信连接或者设备411或多个设备411之间的其他连接可以给用户提供例行程序、菜单布置、用户创建软件、用户/社区通信的共享、以及其他共享和社区使用方面、装置、操作和设备的其他特征、方法和实施方式。根据一些实施方式，例如，通信连接的设备的用户社区可以由中央负责人或用户(例如通过签名或其他方式)操作；用户可以通过无线、有线和其他通信连接共享关于设备、方法和实施方式的信息；设备的通信连接能够允许用户连接至并可利用其他装置的各种信息、游戏、例行程序、结果等；可以在实施方式上、实施方式中或与实施方式一起使用各种其他选项和装置。
因为所述实施方式的许多用户将穿戴拳击手套而不能打字或击打小按钮或使用触摸屏幕，一些实施方式使用户(甚至在戴手套的情况下)能够移动拳击垫中的一个或更多个，并且使垫的这些大幅度运动向控制单元761发出用户选择和其他输入的信号以进行处理。例如，在其中一个垫445上轻击将在视频组件451上出现用户界面屏幕，并且用户利用在垫445上的大幅度运动围绕该用户屏幕进行导航。在一些实施方式中，用于每个垫的冲击传感器101都是感测在各个空间方向上的运动的三轴加速度计。为了向控制单元761进行输入，用户可以在所显示的界面上“单击”，或者通过接触或轻击相关的垫而在所感兴趣的链接或选择“单击”。在其他另选方案中，所述控制单元761包括用于语音捕获和识别的元件，并且借助于这种元件响应用户的声音。控制单元761的这种语音使能方案还能够允许异类但通信相连的装置和方法在所述设备和方法的实施方式中或上进行操作。
在一些其他的实施方式中，如前所述，控制单元761包括用于互联网通信的元件和连接。在这种互联网使能实施方式中，设备100、411可用于交互式游戏，例如一个位置的用户与不同位置的用户进行拳击。这些示例性交互式游戏将比利用操纵杆或具有计算机或处理器装置的WiiTM类型设备与对手进行阴影拳击更令人期望。借助于所述实施方式进行交互式“在线”拳击可以伴随有得分，从而允许用户将它们的得分实时地(或延迟地，这取决于可采用的实施方式或用户选择)与那些其他人的得分比较。与其他不需要适当的拳击或MMA技巧的游戏不同，所述实施方式可能需要用户利用适当的技巧击打所述垫以便获得最大得分。例如，如果用户击打起来太容易或太难， 或者如果用户没有使用由控制单元761在视频显示器451中指示或根据适当技巧的优选组合，则用户的得分不被最大化。击打、组合得分、力量检测和对化身(或远程伙伴)所做的反应都可以组合以帮助教导和训练用户如何最有效地进行拳击。如果用户没有有效地进行拳击，则控制单元761可以处理所储存或传送来的指导媒体、信息或其他内容以便在视频组件411上显示，从而向用户说明以后他需要如何做才能执行的更好。
在上述说明中，已经参照具体实施方式描述了本实用新型。然而，本领域技术人员能意识到，在不脱离如以下所附的权利要求阐述的本实用新型的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因而，说明书和附图应该被认为是说明性的而不是限制性的，所有这些修改都旨在包含在本实用新型的范围内。
以上已经针对具体实施方式描述了好处、其他优点和问题解决方案。然而，所述好处、优点、问题解决方案以及可能导致发生任何好处、优点或解决方案或导致任何好处、优点或解决方案变得更为显著的装置、连接和元件都不应被解释为是任何权利要求或全部权利要求所必不可少、需要或实质性的特征。如这里所使用的，术语“包括”或其任何其他变形都是非穷尽性包含，从而包括元素列举的过程、方法、项目或设备并不仅仅包括这些元素，而是可以包括其他为明确列出或这些过程、方法、项目或设备所固有的其他元件。

Claims (15)

1.一种交互式拳击设备，该交互式拳击设备包括：
向上延伸的框架；
多个单独垫；
多个臂，所述多个单独垫中的每个单独垫排他地连接至所述臂中的不同的一个臂，每个臂具有不同地连接至所述臂的至少一个垫，并且所述多个臂中的每个臂随着所述框架的向上延伸而不同地连接至所述框架并且从所述框架向外延伸出；
多个冲击传感器，所述多个冲击传感器中的每个冲击传感器都以通信方式排他地连接至所述单独垫中的不同的一个垫，每个单独垫具有不同地连接至该单独垫的至少一个冲击传感器；
控制单元，该控制单元连接至所述框架并以通信方式连接至所述多个冲击传感器中的每个冲击传感器；以及
显示器，该显示器在所述设备的用户的近似头部高度处可拆卸地连接至所述框架的顶部并以通信方式连接至所述控制单元,
其特征在于,所述臂枢转地连接至所述框架并且被偏压而抵抗枢转；并且
所述臂包括枢转地连接至所述框架的第一区段和与所述框架相反地纵向连接至该第一区段的第二区段；
其中所述第二区段被可滑动地连接至所述第一区段并被偏压而以可滑动连接至所述第一区段的方式抵抗压缩。
2.根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括：
连接至所述控制器并由所述控制器控制以输出用于拳击的可听命令的扬声器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述冲击传感器中的至少一个是能够检测在多于一个的运动轴线上的运动的多轴检测器。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述臂中的至少一个臂是能够在对连接至该至少一个臂的至少一个垫上进行拳击冲击时在多于一个的运动轴线上移动的臂。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述臂的第一区段是中空的，并 且所述臂的第二区段是滑动到所述第一区段的内径内的圆柱形活塞。
6.根据权利要求5所述的设备，其中在所述臂的第一区段内设置有两个不同的力吸收机构，其中一个力吸收机构是设置在所述第一区段内的压缩弹簧，另一个力吸收机构是在被第二区段撞击时能够向后滑动而对所述压缩弹簧进行压缩的实心压缩材料。
7.根据权利要求6所述的设备，其中该设备还包括设置在所述第一区段内的供所述压缩弹簧抵靠的止动件。
8.一种交互式拳击设备，该交互式拳击设备包括：
抗运动拳击垫；
用以检测所述拳击垫的任何运动的运动传感器，该运动传感器以通信方式连接至所述拳击垫；
对所述运动传感器对所述拳击垫的运动的检测做出响应的处理器，该处理器连接至所述运动传感器；
由所述处理器控制并在所述运动传感器检测到所述拳击垫的运动时通过开始用户指导而响应所述拳击垫的运动的模块，该模块以通信方式连接至所述处理器；
媒体显示器，该媒体显示器以通信方式连接至所述处理器，所述处理器响应所述处理器对所述模块的控制而指示所述媒体显示器输出所述用户指导；
扬声器，该扬声器以通信方式连接至所述处理器，所述处理器响应所述处理器对所述模块的控制而指示所述扬声器输出所述用户指导；以及
连接至所述拳击垫的臂，其中所述臂向所述拳击垫提供运动阻力，
其特征在于，所述臂枢转地连接至所述框架并且被偏压而抵抗枢转；并且
所述臂包括枢转地连接至框架的第一区段和与所述框架相反地纵向连接至该第一区段的第二区段；
其中所述第二区段被可滑动地连接至所述第一区段并被偏压而以可滑动连接至所述第一区段的方式抵抗压缩。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述运动传感器是能够检测所述拳击垫在多于一个的运动轴线上的运动的多轴检测器。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述运动传感器是检测所述抗运 动拳击垫的多轴运动的传感器。
11.根据权利要求8所述的设备，该设备进一步包括：
连接至所述臂的所述框架，该框架针对适当的拳击技巧保持定位所述拳击垫的所述臂。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述臂是在所述拳击垫被拳击冲击时能够在多于一个的运动轴线上移动的臂。
13.根据权利要求8所述的设备，其中所述臂的第一区段是中空的，并且所述臂的第二区段是滑动到所述第一区段的内径内的圆柱形活塞。
14.根据权利要求13所述的设备，其中在所述臂的第一区段内设置有两个不同的力吸收机构，其中一个力吸收机构是设置在所述第一区段内的压缩弹簧，另一个力吸收机构是在被第二区段撞击时能够向后滑动而对所述压缩弹簧进行压缩的实心压缩材料。
15.根据权利要求14所述的设备，其中该设备还包括设置在所述第一区段内的供所述压缩弹簧抵靠的止动件。
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