DE102016015693A1 - Device for walking or running on the spot - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gehen oder Laufen auf der Stelle mit einem gegenüber einem ortsfest angeordneten Gestell in einer Gestellebene bewegbaren Laufband für eine sich auf dem Laufband frei bewegende Person, wobei das Laufband ein Endloslaufband ist, das über Rollen umgelenkt ist und das antreibbar ist und wobei die Bewegung der Person sensorisch erfassbar ist und die Sensordaten nach einer rechentechnischen Verarbeitung zur Steuerung der Bewegung des Laufbandes entgegen der Bewegung der Person einsetzbar sind, wobei die Rollen (4) Walzen und/oder Kugeln sind und benachbart auf oder teilweise in einem Ringkörper (3) angeordnet sind, wobei der Ringkörper (3) bei der Anordnung auf dem Ringkörper (3) die Rollenachse bildet, der durch den Ringkörper (3) mit den Rollen (4) aufgespannte Raum durch das Laufband (2) vollständig ummantelt ist, mindestens drei zueinander beabstandet angeordnete Rollen (4) verfügen über einen separaten Antrieb und das Gestell (1) weist eine nach oben offene wannenartige Aufnahme (8) für den ummantelten Ringkörper (3) auf.The invention relates to a device for walking or running on the spot with a relation to a stationary arranged frame in a frame plane movable treadmill for a person on the treadmill freely moving person, wherein the treadmill is an endless tread band, which is deflected by rollers and which is driven and wherein the movement of the person is detectable by sensors and the sensor data can be used after a computational processing to control the movement of the treadmill against the movement of the person, the rollers (4) are rollers and / or balls and adjacent to or partially in a ring body (3) are arranged, wherein the annular body (3) in the arrangement on the annular body (3) forms the roller axis, which is completely covered by the annular body (3) with the rollers (4) space spanned by the treadmill (2), at least three spaced-apart rollers (4) have a separate drive and the frame (1) we is an upwardly open trough-like receptacle (8) for the shrouded ring body (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gehen oder Laufen auf der Stelle und soll es insbesondere ermöglichen, dass eine Person, die sich in einen virtuellen rechnergenerierten Raum befindet, diesen durch aktive Bewegung durchschreiten kann. Darüber hinaus kann die Vorrichtung auch als normales Trainingsgerät eingesetzt werden. Desweiteren soll die Person sich omnidirektional bewegen können.The invention relates to a device for walking or running on the spot and is intended to allow in particular that a person who is in a virtual computer-generated room can pass through it by active movement. In addition, the device can also be used as a normal training device. Furthermore, the person should be able to move omnidirectionally.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt.Such devices are known.

In der DE 101 49 491 A1 wird eine Vorrichtung zum Gehen auf der Stelle, insbesondere ein Laufband, beschrieben, bei dem zwei senkrecht zueinander angeordnete Transportelemente vorgesehen sind, die gemeinsam eine begehbare Mittenfläche bilden, auf der ein Benutzer vorwärts geht, während unter ihm die Transportelemente in gleicher Gegengeschwindigkeit sich bewegen. Dabei sind die Transportelemente mit Reihen von quadratischen Platten bzw. Kacheln belegt, die reihenweise in die beiden x- und y-Richtungen bewegt werden, wobei immer eine Reihe abgenommen und dann an der anderen Seite zugeführt wird.In the DE 101 49 491 A1 a device for walking on the spot, in particular a treadmill is described, in which two mutually perpendicular transport elements are provided, which together form a walk-in center surface on which a user goes forward while moving under him the transport elements in the same opposite speed. In this case, the transport elements are occupied by rows of square plates or tiles, which are moved in rows in the two x and y directions, with one row always removed and then fed to the other side.

Die US 6 152 854 A beschreibt eine Anordnung von einer Vielzahl schmaler Förderbänder, deren orthogonale Bewegungsvektoren zu einer omnidirektionalen Bewegung zusammengefasst werden.The US 6 152 854 A describes an arrangement of a plurality of narrow conveyor belts whose orthogonal motion vectors are combined to form an omnidirectional movement.

Aus der DE 10 2004 016 429 A1 ist eine Fördereinrichtung, insbesondere für ein Laufband oder ein Förderband, mit einer Vielzahl von Rollkörpern, die an ihrer Oberseite zusammen eine Auflagefläche für ein Förderobjekt bilden, bekannt, wobei die Rollkörper in einer bestimmten Drehrichtung drehbar gelagert sind, um das Förderobjekt entsprechend der Drehrichtung der Rollkörper in eine bestimmte Förderrichtung zu bewegen. Dabei sind die Rollkörper jeweils ortsfest angeordnet und in mehreren Drehrichtungen drehbar gelagert, um das Förderobjekt in verschiedene Förderrichtungen zu bewegen.From the DE 10 2004 016 429 A1 is a conveyor, in particular for a treadmill or a conveyor belt, with a plurality of rolling elements, which together form a support surface for a conveyed object on its upper side, wherein the rolling bodies are rotatably mounted in a certain direction of rotation to the conveyed object according to the direction of rotation of the Rolling body to move in a particular direction of conveyance. In each case, the rolling elements are arranged in a stationary manner and rotatably mounted in a plurality of directions of rotation in order to move the conveyed object in different directions of conveyance.

Aus der DE 10 2015 007 728 B3 ist eine Eingabevorrichtung mit einer personenbegehbaren Lauffläche unter Verwendung einer Fördervorrichtung zur Steuerung eines Objekts in einer rechnergenerierten Umgebung bekannt, wobei die Fördervorrichtung an ihrem Aufstellungsort ortsfest und in ihrer Förderausrichtung starr fixiert aufgestellt ist und an der Fördervorrichtung eine Führung mit Ausnehmungen angebracht ist und sich in den Ausnehmungen Kugeln befinden, welche die Lauffläche bilden, und dass wenigstens ein Teil der Kugeln mit der Fördervorrichtung wechselwirkt, wobei sich die Führung mit Ausnehmungen und Kugeln relativ zum Aufstellungsort um eine zur Förderoberfläche der Fördervorrichtung senkrechte Drehachse verdrehen kann.From the DE 10 2015 007 728 B3 an input device with a person walkable tread using a conveyor for controlling an object in a computer-generated environment is known, the conveyor is fixed at its site and fixed in its conveying orientation fixed and mounted on the conveyor a guide with recesses and in the Recesses balls are, which form the tread, and that at least a part of the balls interacts with the conveyor, wherein the guide with recesses and balls can rotate relative to the place of installation about an axis perpendicular to the conveying surface of the conveyor rotation axis.

Der Nachteil des Standes der Technik besteht insbesondere darin, dass bei der sich auf der Laufläche bewegenden Person direkt Kräfte auf deren Laufsohle ausgeübt werden. Das beeinträchtigt nicht nur das Laufgefühl, sondern führt auch zu Unsicherheit, insbesondere wenn man in Rechnung stellt, dass die Person die Lauffläche nicht sieht. Lösungen, die darauf abzielen, die Reibung auf dem Laufband zu verringern, verursachen Rutsch- und Sturzgefahr, so dass die Personen durch Seile oder Rahmen gesichert werden müssen, was ein Nachteil ist.The disadvantage of the prior art is, in particular, that forces are exerted directly on the outsole of the person moving on the running surface. This not only affects the feeling of running, but also leads to uncertainty, especially when you take into account that the person does not see the tread. Solutions that aim to reduce friction on the treadmill cause a risk of slipping and falling, so that people must be secured by ropes or frames, which is a disadvantage.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es einer Person gestattet, sich in einem virtuellen rechnergenerierten Raum in jede beliebige Richtung sicher zu bewegen, wobei die Bewegung technisch kompensiert wird, so dass die Person auf der Stelle bleibt.The object of the invention is to propose a device that allows a person to safely move in a virtual computer-generated space in any direction, the movement being technically compensated, so that the person remains in place.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Gehen oder Laufen auf der Stelle mit einem gegenüber einem ortsfest angeordneten Gestell in einer Gestellebene bewegbaren Laufband für eine sich auf der Oberseite auf dem Laufband frei bewegende Person, wobei das Laufband ein Endloslaufband ist, das umlenkbar und antreibbar ist und wobei die Bewegung der Person sensorisch erfassbar ist und die Sensordaten nach einer rechentechnischen Verarbeitung zur Steuerung der Bewegung des Laufbandes entgegen der Bewegung der Person einsetzbar sind, sieht vor, dass
das Laufband einen Korpus ummantelt, wobei der Korpus in der Gestellebene einen kreisähnlichen Querschnitt aufweist und über mindestens zwei separat betreibbare Antriebsräder für das Laufband verfügt, wobei die Drehachsen der Antriebsräder einen Winkel (α) zueinander aufweisen und der Korpus mit dem Laufband in einer nach oben offenen wannenförmigen Aufnahme des Gestells gelagert ist.The inventive device for walking or running on the spot with a relation to a fixedly arranged frame in a frame plane movable treadmill for a person on the top of the treadmill freely moving person, wherein the treadmill is an endless running belt, which is deflectable and driven and wherein the Movement of the person is sensory detected and the sensor data can be used according to a computational processing to control the movement of the treadmill against the movement of the person, provides that
the treadmill sheathing a body, wherein the body in the frame plane has a circular cross-section and has at least two separately operable drive wheels for the treadmill, wherein the axes of rotation of the drive wheels at an angle (α) to each other and the body with the treadmill in an upward is stored open trough-shaped receptacle of the frame.

Kreisähnlicher Querschnitt des Korpus in der Gestellebene ist bevorzugt ein kreisförmiger oder ovaler oder ellipsoider Querschnitt.Circular-like cross section of the body in the frame plane is preferably a circular or oval or ellipsoidal cross section.

Durch die mindestens zwei separat betreibbaren Antriebsräder ist grundsätzlich eine Bewegung des Laufbandes in jede x-y-Richtung des Querschnittes des Korpus realisierbar. Wie noch gezeigt wird, sind aber mehr als zwei Antriebsräder vorteilhafter, da sich so größere Bewegungskräfte für das Laufband realisieren lassen.Due to the at least two separately operable drive wheels a movement of the treadmill in each x-y direction of the cross section of the body is basically feasible. As will be shown, however, more than two drive wheels are more advantageous, since this allows greater movement forces to be achieved for the treadmill.

Deshalb sieht eine bevorzugte Ausführung vor, dass der Winkel (α) zwischen den Drehachsen von zwei benachbarten separat betreibbaren Antriebsrädern jeweils 90° oder mehr beträgt. Therefore, a preferred embodiment provides that the angle (α) between the axes of rotation of two adjacent separately operable drive wheels is 90 ° or more.

Das bedeutet bei vier Antriebsrädern, die symmetrisch an einem kreisförmigen Umfang des Korpus angeordnet sind, dass der Winkel (α) 90° beträgt. Bei mehr als vier symmetrisch angeordneten Antriebsrädern vergrößert sich der Winkel (α) auf über 90°.This means with four drive wheels, which are arranged symmetrically on a circular circumference of the body, that the angle (α) is 90 °. With more than four symmetrically arranged drive wheels, the angle (α) increases to more than 90 °.

Die Verwendung von deutlich mehr als vier Antriebsrädern hat auch den Vorteil, dass sich dann Antriebsräder aktivieren lassen, die direkt entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der sich auf dem Laufband bewegenden Person liegen.The use of significantly more than four drive wheels also has the advantage that then can activate drive wheels, which are directly opposite to the direction of movement of the person moving on the treadmill.

Die Antriebsräder sind bevorzugt am äußeren Umfang des Korpus angeordnet. Das ist der Bereich, wo das Umlenken des Laufbandes stattfindet, so dass die Kontaktfläche des Antriebsrades mit dem Laufband den halben Antriebsradumfang umfasst.The drive wheels are preferably arranged on the outer circumference of the body. This is the area where the deflection of the treadmill takes place, so that the contact surface of the drive wheel with the treadmill comprises half the Antriebsradumfang.

Wird der Umfang nicht vollständig mit Antriebsrädern belegt, werden zwischen benachbarten Antriebsrädern frei drehende Räder angeordnet.If the circumference is not fully occupied by drive wheels, freely rotating wheels are placed between adjacent drive wheels.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass Reihen von Antriebsrädern in Richtung des Mittelpunktes des Korpusquerschnitts angeordnet sind, wobei die Drehachsen der Antriebsräder einer Reihe parallel zueinander liegen. Bevorzugt befindet sich das äußere Antriebsrad einer solchen Reihe auch am äußeren Umfang des Korpus. Natürlich ist es auch möglich, dass die Antriebsräder verteilt in der Oberfläche des Korpus angeordnet sind. Dabei können zwischen den Antriebsrädern auch frei drehende Räder angeordnet sein.A further embodiment provides that rows of drive wheels are arranged in the direction of the center of the carcass cross section, wherein the axes of rotation of the drive wheels of a row are parallel to each other. Preferably, the outer drive wheel of such a row is also located on the outer circumference of the body. Of course, it is also possible that the drive wheels are arranged distributed in the surface of the body. It can also be arranged freely rotating wheels between the drive wheels.

Ferner sollten alle Antriebsräder über einen Freilauf verfügen, damit sie, wenn sie für den Antrieb nicht benötigt werden, die Bewegung des Laufbandes nicht behindern.Furthermore, all drive wheels should have a freewheel, so that they do not hinder the movement of the treadmill when they are not needed for the drive.

Bevorzugt sind die Antriebsräder und die freidrehenden Räder Walzen oder omnidirektionale Räder. Ihre Anordnung erfolgt auf einer den Umfang des Korpus umlaufenden Achse und/oder auf Achsen innerhalb des Korpus.Preferably, the drive wheels and the freely rotating wheels are rollers or omnidirectional wheels. Their arrangement takes place on a circumference of the body rotating axis and / or on axes within the body.

Omnidirektionale Räder weisen auf der Lauffläche des Rades weitere kleine Rollen auf, deren Drehachsen im rechten Winkel zur Drehachse des Rades liegen.Omnidirectional wheels have on the tread of the wheel on other small roles whose axes of rotation are at right angles to the axis of rotation of the wheel.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Antriebsräder über verstellbare Achsen in der Querschnittsebene des Korpus verfügen. Auch dies führt dazu, dass die Laufbandbewegung noch zielgerichteter auf die Bewegung der Person einstellbar ist.A further embodiment provides that the drive wheels have adjustable axes in the cross-sectional plane of the body. This also means that the treadmill movement is even more targeted adjustable to the movement of the person.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zur optimierten Kraftübertragung zwischen den Antriebsrädern und dem Laufband sieht vor, dass zwischen den Antriebsrädern und dem Laufband eine zeitlich begrenzte magnetische Verbindung besteht. Dazu kann das jeweilige Antriebsrad am Umfang über aktivierbare Magnete verfügen, die mit magnetisierbaren Stoffen am oder im Laufband zusammenwirken. Sind die Antriebsräder am äußeren Umfang des Korpus angeordnet, wo die Kontaktfläche des Antriebsrades mit Laufband den halben Antriebsradumfang umfasst, lässt sich für den Zeitraum des Durchlaufens dieser Kontaktfläche eine magnetische Verbindung herstellen, sind somit vom jeweiligen Antriebsrad große Bewegungskräfte auf das Laufband übertragbar.A further advantageous embodiment for optimized power transmission between the drive wheels and the treadmill provides that there is a time-limited magnetic connection between the drive wheels and the treadmill. For this purpose, the respective drive wheel on the circumference on activatable magnets have that interact with magnetizable substances on or in the treadmill. If the drive wheels are arranged on the outer circumference of the body, where the contact surface of the drive wheel with treadmill comprises half the drive wheel circumference, a magnetic connection can be established for the passage of this contact surface, thus large movement forces can be transmitted to the treadmill by the respective drive wheel.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Oberfläche des Korpus eine für das Laufband reibungsarme Beschichtung oder Abrollkörper, vorzugsweise in Form von eingelassenen in alle Richtungen drehbaren Kugeln, aufweist.A further advantageous embodiment provides that the surface of the body has a low-friction for the treadmill coating or rolling body, preferably in the form of recessed balls rotatable in all directions.

Von Vorteil ist es auch, wenn das Laufband den Korpus unter Spannung ummantelt. Ein Rutschen der Antriebsräder gegenüber dem Laufband wird so verhindert.It is also advantageous if the treadmill encased the body under tension. Slippage of the drive wheels relative to the treadmill is prevented.

Das Laufband besteht bei einer Ausführung aus einem elastischen Material. Eine weitere Ausführung sieht vor, dass das Material des Laufbandes eine Verformung in der Querschnittsfläche des Korpus zulässt, indem es eine gewebeartige Struktur aufweist.The treadmill consists in one embodiment of an elastic material. Another embodiment provides that the material of the treadmill allows a deformation in the cross-sectional area of the body by having a fabric-like structure.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Laufband auf der Korpusseite über Vertiefungen verfügt, in die Erhöhungen mindestens der Antriebsräder eingreifen können.A further embodiment provides that the treadmill has recesses on the body side, can engage in the elevations of at least the drive wheels.

Ferner sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des Laufbandes vor, dass das Laufband auf seiner Oberseite Quer-und/oder Längsschlitze in die Materialtiefe aufweist, deren Tiefe kleiner ist als die Laufbanddicke. Durch diese Maßnahme lässt sich das Laufband leichter im Randbereich des Korpus umlenken, da nicht die gesamte Materialdicke gebogen werden muss.Furthermore, an advantageous embodiment of the treadmill provides that the treadmill has on its upper side transverse and / or longitudinal slots in the material depth, the depth of which is smaller than the treadmill thickness. By this measure, the treadmill can be easily deflected in the edge region of the body, since not the entire material thickness must be bent.

Mit der Erfindung werden somit eine Reihe von Vorschlägen unterbreitet, um einen sicheren Antrieb des Laufbandes durch die Antriebsräder zu gewährleisten. Diese Vorschläge sind einzeln oder auch in Kombination realisierbar.With the invention, a number of proposals are thus made to ensure a safe drive of the treadmill by the drive wheels. These proposals can be implemented individually or in combination.

Die Antriebsräder werden bevorzugt durch Elektromotore angetrieben, die von einer Batterie gespeist werden, die sich in dem Korpus befindet. Die Batterie sollte induktiv aufladbar sein, um die Benutzung der Vorrichtung nicht unterbrechen zu müssen.The drive wheels are preferably driven by electric motors that are powered by a battery be fed, which is located in the body. The battery should be inductively rechargeable so as not to interrupt the use of the device.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die wannenartige Aufnahme wand- und/oder bodenseitig gelagerte Kugeln oder eine für das Laufband reibungsarme Beschichtung aufweist, auf denen das Laufband abrollt oder gleitet. Alternativ können auch berührungslose Lagerungen vorgesehen sein, wie z.B. ein Luftkissen oder magnetische Kräfte, die ein Schweben des Korpus mit dem Laufband in der Aufnahme bewirken.A further advantageous embodiment provides that the trough-like receptacle wall and / or bottom mounted balls or a low friction for the treadmill coating on which the treadmill unrolls or slides. Alternatively, non-contact bearings may also be provided, e.g. an air cushion or magnetic forces causing the body to float with the treadmill in the receptacle.

Weiterhin ist bei einer Ausführung vorgesehen, dass die wannenartige Aufnahme oder die wannenartige Aufnahme und deren Lagerung gegenüber einer Ebene des Gestells verstellbar sind, so dass für die Bewegung der Person ein Anstieg simuliert werden kann.Furthermore, it is provided in one embodiment that the trough-like receptacle or the trough-like receptacle and their storage relative to a plane of the frame are adjustable, so that an increase can be simulated for the movement of the person.

Die Sensoren zur Erfassung der Bewegung der Person sind bevorzugt mindestens oberhalb des oberen Randes der wannenartigen Aufnahme des Gestells angeordnet.The sensors for detecting the movement of the person are preferably arranged at least above the upper edge of the trough-like receptacle of the frame.

Diese stehen über eine kabellose Datenübertragung mit den Antrieben der Antriebsräder in Verbindung, so dass die Antriebe entsprechend der sensorisch erfassten Bewegungsrichtung der Person eine Gegenbewegung des Laufbandes generieren können.These are connected via a wireless data transmission with the drives of the drive wheels in connection, so that the drives according to the sensory detected movement direction of the person can generate a counter movement of the treadmill.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

  • 1 die Vorrichtung,
  • 2 den Korpus und die Aufnahme des Gestells,
  • 3 in Reihe angeordnete Antriebsräder,
  • 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung,
  • 5 Antriebsräder am Umfang des Korpus,
  • 6 ein Korpus mit magnetisierbaren Antriebsrädern,
  • 7 magnetisierbare Antriebsräder und
  • 8 Antriebsräder in der Oberfläche des Korpus.
The invention will be explained with reference to the drawings. Show it:
  • 1 the device,
  • 2 the body and the mounting of the frame,
  • 3 drive wheels arranged in series,
  • 4 a section through the device,
  • 5 Drive wheels on the circumference of the body,
  • 6 a body with magnetisable drive wheels,
  • 7 magnetizable drive wheels and
  • 8th Drive wheels in the surface of the carcass.

1 zeigt eine Vorrichtung zum Gehen oder Laufen auf der Stelle mit einem gegenüber einem ortsfest angeordneten Gestell 1 in einer Gestellebene bewegbaren Laufband 5 für eine sich auf der Oberseite auf dem Laufband 5 frei bewegende Person. Das Laufband 5 ist ein Endloslaufband, umspannt. Der Korpus 4 mit dem Laufband 5 ist in einer nach oben offenen wannenförmigen Aufnahme 2 des Gestells 1 gelagert. 1 shows a device for walking or running on the spot with respect to a stationary arranged frame 1 in a frame plane movable treadmill 5 for oneself on the top of the treadmill 5 free-moving person. The treadmill 5 is an endless treadband, spanned. The body 4 with the treadmill 5 is in an upwardly open trough-shaped receptacle 2 of the frame 1 stored.

Die Bewegung der Person ist mittels der Sensoren 13 erfassbar und die Sensordaten werden nach einer rechentechnischen Verarbeitung zur Steuerung der Bewegung des Laufbandes entgegen der Bewegung der Person eingesetzt. Die Sensoren 13 zur Erfassung der Bewegung der Person sind bevorzugt mindestens oberhalb des oberen Randes der wannenartigen Aufnahme 2 des Gestells 1 angeordnet.The movement of the person is by means of the sensors 13 detectable and the sensor data are used after a computational processing to control the movement of the treadmill against the movement of the person. The sensors 13 for detecting the movement of the person are preferably at least above the upper edge of the trough-like receptacle 2 of the frame 1 arranged.

Die Datenübertragung von den Sensoren 13 zum Rechner und dann zu den Antrieben der Antriebsräder 6 erfolgt kabellos.The data transfer from the sensors 13 to the computer and then to the drives of the drive wheels 6 takes place wirelessly.

2 zeigt den Korpus 4 und die nach oben offene wannenförmige Aufnahme 2 des Gestells 1. Der Korpus 4 weist in der Gestellebene einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei das Laufband 5 den Korpus 4 ummantelt. Zum Antrieb des Laufbandes 5 dienen mindestens zwei separat betreibbare Antriebsräder 6, wobei die Drehachsen der Antriebsräder 6 einen Winkel (α) zueinander aufweisen. Bei der dargestellten Ausführung kommen vier Antriebsräder 6 zum Einsatz, die symmetrisch am Umfang des Korpus 4 angeordnet sind. Der Winkel (α) zwischen den Drehachsen 7 von zwei benachbarten separat betreibbaren Antriebsrädern 6 beträgt hier jeweils 90°. 2 shows the body 4 and the upwardly open tub-shaped receptacle 2 of the frame 1 , The body 4 has a circular cross-section in the frame plane, wherein the treadmill 5 the body 4 jacketed. To drive the treadmill 5 serve at least two separately operable drive wheels 6 , wherein the axes of rotation of the drive wheels 6 have an angle (α) to each other. In the illustrated embodiment, four drive wheels come 6 Used symmetrically on the circumference of the body 4 are arranged. The angle (α) between the axes of rotation 7 of two adjacent separately operable drive wheels 6 is here in each case 90 °.

Bei den hier eingesetzten Antriebsrädern 6 handelt es sich um omnidirektionale Räder. Sowohl diese als auch walzenförmige Antriebsräder 6 sollten über einen Freilauf verfügen, damit nicht für den Antrieb des Laufbandes 5 benötigte Antriebsräder 6 frei mitlaufen können.For the drive wheels used here 6 they are omnidirectional wheels. Both these and cylindrical drive wheels 6 should have a freewheel, so not for driving the treadmill 5 required drive wheels 6 can run free.

Die Oberfläche des Korpus 4 weist eine für das Laufband 5 reibungsarme Beschichtung oder wie dargestellt Abrollkörper 9, vorzugsweise in Form von eingelassenen in alle Richtungen drehbare Kugeln, auf. Die Reibung des Laufbandes 5 auf dem Korpus 4 wird so minimiert.The surface of the body 4 has one for the treadmill 5 low-friction coating or as shown rolling body 9 , preferably in the form of recessed balls rotatable in all directions. The friction of the treadmill 5 on the body 4 is minimized.

Weiter wird gezeigt, dass die wannenartige Aufnahme 2 wand- und bodenseitig gelagerte Kugeln 12 aufweist, auf denen das Laufband 5 abrollt, wenn der Korpus 4 mit dem ihn umspannenden Laufband 5 in die wannenartige Aufnahme 2 eingesetzt ist. Anstelle der Kugeln 12 kann die wannenartige Aufnahme 2 wand- und bodenseitig auch eine für das Laufband 5 reibungsarme Beschichtung besitzen, oder es kommt eine berührungslose Lagerungen für den Korpus 4 mit dem Laufband 5 zum Einsatz.Next it is shown that the trough-like recording 2 wall and bottom mounted balls 12 has, on which the treadmill 5 unrolls when the body 4 with the treadmill spanning it 5 in the tub-like intake 2 is used. Instead of bullets 12 can the tub-like intake 2 On the wall and bottom also one for the treadmill 5 have low-friction coating, or there is a non-contact bearings for the body 4 with the treadmill 5 for use.

3 zeigt in Reihe angeordnete Antriebsräder 6, wobei vier Reihen mit jeweils drei Antriebsrädern 6 zum Einsatz kommen. Die Drehachsen 7 der Antriebsräder 6 einer Reihe liegen parallel zueinander. 3 shows arranged in series drive wheels 6 , where four rows each with three drive wheels 6 be used. The axes of rotation 7 the drive wheels 6 one row are parallel to each other.

Der Winkel (α) zwischen den Drehachsen 7 von zwei benachbarten separat betreibbaren Antriebsrädern 6 beträgt hier 90°. The angle (α) between the axes of rotation 7 of two adjacent separately operable drive wheels 6 here is 90 °.

Bei den hier eingesetzten Antriebsrädern 6 handelt es sich ebenfalls um omnidirektionale Räder.For the drive wheels used here 6 These are also omnidirectional wheels.

4 zeigt in einen Schnitt durch die Vorrichtung den in der Aufnahme 2 des Gestells 1 auf den Kugeln 12 gelagerten Korpus 4 mit dem ihn umspannenden Laufband 5. 4 shows in a section through the device in the recording 2 of the frame 1 on the balls 12 stored body 4 with the treadmill spanning it 5 ,

Die Antriebsräder 6 werden durch Elektromotore angetrieben, die von einer Batterie 11 gespeist werden, die sich in dem Korpus 4 befindet. Die Batterie 11 ist induktiv aufladbar mittels dem Aufladegerät 14.The drive wheels 6 are powered by electric motors that come from a battery 11 be fed, which is in the corpus 4 located. The battery 11 is inductively rechargeable by means of the charger 14 ,

Die Datenübertragung von den Sensoren 13 zum Rechner und dann zu den Antrieben der Antriebsräder 6 erfolgt kabellos.The data transfer from the sensors 13 to the computer and then to the drives of the drive wheels 6 takes place wirelessly.

5 zeigt eine Ausführung mit ausschließlich am Umfang des Korpus 4 angeordneten Rädern 6, 8. Bei den Rädern 6, 8 handelt es sich um Antriebsräder 6 und zwischen benachbarten Antriebsrädern 6 angeordneten frei drehenden Rädern 8. Möglich wäre es auch, alle Räder als Antriebsräder 6 auszubilden. Die Räder 6, 8 sind nebeneinander angeordnet und bilden so den äußeren Rand des Korpus 4. 5 shows an embodiment with only the circumference of the body 4 arranged wheels 6 . 8th , At the wheels 6 . 8th they are drive wheels 6 and between adjacent drive wheels 6 arranged freely rotating wheels 8th , It would also be possible, all wheels as drive wheels 6 train. The wheels 6 . 8th are arranged side by side and thus form the outer edge of the body 4 ,

Kommen mehr als vier Antriebsräder 6 zum Einsatz und sind diese symmetrisch über den Umfang des Korpus 4 verteilt, ist der Winkel (α) zwischen den Drehachsen 7 von zwei benachbarten separat betreibbaren Antriebsrädern 6 jeweils größer 90°.Come more than four drive wheels 6 used and these are symmetrical about the circumference of the body 4 distributed, is the angle (α) between the axes of rotation 7 of two adjacent separately operable drive wheels 6 each greater than 90 °.

Bei den hier eingesetzten Rädern 6, 8 handelt es sich ebenfalls um omnidirektionale Räder.For the wheels used here 6 . 8th These are also omnidirectional wheels.

6 zeigt einen Korpus 4 mit magnetisierbaren Antriebsrädern 6. Die Kraftübertragung zwischen den Antriebsrädern 6 und dem Laufband 5 erfolgt mittels einer zeitlich begrenzten magnetischen Verbindung. Dazu verfügt das jeweilige Antriebsrad 6 am Umfang über aktivierbare Magnete 15, die mit magnetisierbaren Stoffen am oder im Laufband zusammenwirken. Die Antriebsräder 6 sind hier am äußeren Umfang des Korpus 4 angeordnet, wo die Kontaktfläche des Antriebsrades 6 mit Laufband 5 den halben Antriebsradumfang umfasst, so dass sich für den Zeitraum des Durchlaufens dieser Kontaktfläche eine magnetische Verbindung herstellen lässt. 6 shows a body 4 with magnetizable drive wheels 6 , The power transmission between the drive wheels 6 and the treadmill 5 takes place by means of a time-limited magnetic connection. For this purpose, the respective drive wheel has 6 on the periphery via activatable magnets 15 which interact with magnetizable substances on or in the treadmill. The drive wheels 6 are here on the outer perimeter of the corpus 4 arranged where the contact surface of the drive wheel 6 with treadmill 5 includes half the Antriebsradumfang so that can be made for the period of passage of this contact surface, a magnetic connection.

7 zeigt Antriebsräder 6 mit eingelassenen aktivierbaren Magneten 15. 7 shows drive wheels 6 with recessed activatable magnets 15 ,

8 zeigt eine Ausführung mit Antriebsrädern 6 in der Oberfläche des Korpus 4. Neben den Antriebsrädern 6 sind auch frei drehende Räder 8 angeordnet. 8th shows an embodiment with drive wheels 6 in the surface of the body 4 , In addition to the drive wheels 6 are also free-rotating wheels 8th arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gestellframe
22
Aufnahme des GestellsRecording the frame
33
Sensorensensors
44
Korpuscorpus
55
Laufbandtreadmill
66
Antriebsräderdrive wheels
77
Drehachsen der AntriebsräderRotary axes of the drive wheels
88th
frei drehende Räderfreely rotating wheels
99
Abrollkörperunwinding
1010
Mitnehmer des LaufbandesDriver of the treadmill
1111
Batteriebattery
1212
Kugelnroll
1313
Sensorensensors
1414
Aufladegerätcharger
1515
aktivierbare Magneteactivatable magnets

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102015007728 B3 [0006]DE 102015007728 B3 [0006]

Claims (21)

Vorrichtung zum Gehen oder Laufen auf der Stelle mit einem gegenüber einem ortsfest angeordneten Gestell in einer Gestellebene bewegbaren Laufband für eine sich auf der Oberseite auf dem Laufband frei bewegende Person, wobei das Laufband ein Endloslaufband ist, das umlenkbar und antreibbar ist und wobei die Bewegung der Person sensorisch erfassbar ist und die Sensordaten nach einer rechentechnischen Verarbeitung zur Steuerung der Bewegung des Laufbandes entgegen der Bewegung der Person einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufband (5) einen Korpus (4) ummantelt, wobei der Korpus (4) in der Gestellebene einen kreisähnlichen Querschnitt aufweist und über mindestens zwei separat betreibbare Antriebsräder (6) für das Laufband (5) verfügt, wobei die Drehachsen der Antriebsräder (6) einen Winkel (α) zueinander aufweisen und der Korpus (4) mit dem Laufband (5) in einer nach oben offenen wannenförmigen Aufnahme (2) des Gestells (1) gelagert ist.Device for walking or running on the spot with a relative to a fixedly arranged frame in a frame plane movable treadmill for a person on the top of the treadmill freely moving person, wherein the treadmill is an endless running belt, which is deflectable and driven and wherein the movement of the Person is sensory detected and the sensor data according to a computational processing for controlling the movement of the treadmill against the movement of the person are used, characterized in that the treadmill (5) a body (4) sheathed, wherein the body (4) in the frame plane has a circular cross-section and has at least two separately operable drive wheels (6) for the treadmill (5), wherein the axes of rotation of the drive wheels (6) at an angle (α) to each other and the body (4) with the treadmill (5) in an upwardly open trough-shaped receptacle (2) of the frame (1) is mounted. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (4) in der Gestellebene ein kreisförmigen oder ovalen oder ellipsoiden Querschnitt aufweist.Device after Claim 1 , characterized in that the body (4) in the frame plane has a circular or oval or ellipsoidal cross section. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen den Drehachsen (7) von zwei benachbarten separat betreibbaren Antriebsrädern (6) jeweils 90° oder mehr beträgt.Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the angle (α) between the axes of rotation (7) of two adjacent separately operable drive wheels (6) is in each case 90 ° or more. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (6) am äußeren Umfang des Korpus (4) angeordnet sind.Device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the drive wheels (6) are arranged on the outer circumference of the body (4). Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Antriebsrädern (6) frei drehende Räder (8) angeordnet sind.Device after Claim 4 , characterized in that between adjacent drive wheels (6) freely rotating wheels (8) are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Reihen von Antriebsrädern (6) in Richtung des Mittelpunktes des Korpusquerschnitts angeordnet sind, wobei die Drehachsen (7) der Antriebsräder (6) einer Reihe parallel zueinander liegen.Device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that at least two rows of drive wheels (6) are arranged in the direction of the center of the carcass cross section, wherein the axes of rotation (7) of the drive wheels (6) of a row are parallel to each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (6) verteilt in der Oberfläche des Korpus (4) angeordnet sind, vorzugsweise mit dazwischen angeordneten frei drehbaren Rädern (8).Device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the drive wheels (6) distributed in the surface of the body (4) are arranged, preferably with freely rotatable wheels (8) arranged therebetween. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (6) über einen Freilauf verfügen.Device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the drive wheels (6) have a freewheel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (6) und/oder die frei drehenden Räder (8) Walzen oder omnidirektionale Räder sind.Device according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the drive wheels (6) and / or the freely rotating wheels (8) are rollers or omnidirectional wheels. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Antriebsräder (6) in der Querschnittsebene des Korpus (4) verstellbar angeordnet sind.Device according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the axes of the drive wheels (6) in the cross-sectional plane of the body (4) are adjustably arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Antriebsrädern (6) und dem Laufband (5) eine zeitlich begrenzte magnetische Verbindung besteht.Device according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that between the drive wheels (6) and the treadmill (5) there is a time-limited magnetic connection. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Korpus (4) eine für das Laufband (5) reibungsarme Beschichtung oder Abrollkörper (9), vorzugsweise in Form von eingelassenen in alle Richtungen drehbare Kugeln aufweist.Device according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the surface of the body (4) for the treadmill (5) low-friction coating or rolling body (9), preferably in the form of recessed balls rotatable in all directions. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufband (5) den Korpus (4) unter Spannung ummantelt.Device according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the treadmill (5) surrounds the body (4) under tension. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufband (5) aus einem elastischen Material besteht oder das Material des Laufbandes (5) lässt eine Verformung in der Querschnittsfläche des Korpus (4) zu, indem es eine gewebeartige Struktur aufweist.Device according to one of Claims 1 to 13 characterized in that the treadmill (5) is made of an elastic material or the material of the treadmill (5) allows deformation in the cross-sectional area of the body (4) by having a fabric-like structure. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufband auf der Korpusseite über Vertiefungen verfügt, in die Erhöhungen mindestens der Antriebsräder (6) eingreifen können.Device according to one of Claims 1 to 14 , characterized in that the treadmill on the body side has recesses into which increases at least the drive wheels (6) can engage. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufband auf seiner Oberseite Quer und/oder Längsschlitze in die Materialtiefe aufweist, deren Tiefe kleiner ist als die Laufbanddicke.Device according to one of Claims 1 to 15 , characterized in that the treadmill has on its upper side transverse and / or longitudinal slots in the material depth, the depth of which is smaller than the treadmill thickness. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (6) durch Elektromotore antreibbar sind, die von einer Batterie (11) gespeist werden, die sich in dem Korpus (4) befindet.Device according to one of Claims 1 to 16 , characterized in that the drive wheels (6) are drivable by electric motors, which are fed by a battery (11) which is located in the body (4). Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (11) induktiv aufladbar ist.Device after Claim 17 , characterized in that the battery (11) is inductively chargeable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wannenartige Aufnahme (2) wand- und/oder bodenseitig gelagerte Kugeln (12) oder eine für das Laufband (5) reibungsarme Beschichtung aufweist, auf denen das Laufband (5) abrollt oder gleitet.Device according to one of Claims 1 to 14 , characterized in that the trough-like receptacle (2) wall and / or bottom-mounted balls (12) or one for the treadmill (5) low-friction coating on which the treadmill (5) rolls or slides. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wannenartige Aufnahme (2) oder die wannenartige Aufnahme (2) und deren Lagerung gegenüber einer Ebene des Gestells (1) verstellbar sind, so dass für die Bewegung der Person ein Anstieg simuliert werden kann.Device according to one of Claims 1 to 19 , characterized in that the trough-like receptacle (2) or the trough-like receptacle (2) and their storage relative to a plane of the frame (1) are adjustable so that an increase can be simulated for the movement of the person. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens oberhalb des oberen Randes der wannenartigen Aufnahme (2) die Sensoren (13) zur Erfassung der Bewegung der Person angeordnet sind.Device according to one of Claims 1 to 20 , characterized in that at least above the upper edge of the trough-like receptacle (2), the sensors (13) are arranged for detecting the movement of the person.
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