FR2494008A1 - Appareil d'exercice physique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL D'EXERCICE PHYSIQUE. IL COMPORTE UNE BARRE D'EXERCICE 11 QUI PEUT TOURNER DANS UN CHASSIS 13 CONTRE LA RESISTANCE D'UN VERIN HYDRAULIQUE 15. L'ANGLE DE ROTATION DE LA BARRE ET LA PRESSION DANS LE VERIN SONT MESURES PAR DES TRANSDUCTEURS 25, 18 ET UN DISPOSITIF DE COMMANDE 27 REGLE LE DEBIT DE FLUIDE DANS LE VERIN EN FONCTION DES SIGNAUX DE SORTIE DES TRANSDUCTEURS. L'INVENTION S'APPLIQUE A DES APPAREILS DE DEVELOPPEMENT MUSCULAIRE, DE REEDUCATION, ETC.

Description

%a présente invention se rapporte d'une façon eénérale aux appareils

d'exercice physique et concerne plus

particulierement un appareil d'exercice universel et pro-

rratmnable. Différents appareils d'exercice physique ont été développés dans des buts différents. Un grand nombre de ces appareils ont pour but le developpements imusculaire. iais il

existe également des appareils destinés à améliorer l'apti-

tude cardio-respiratoire et des appareils destinés à la ré-

éducation. Des exemples d'appareils de développement muscu-

laire sont décrits dans les Brevets des Etats Unis d'Améri-

que N 3 859 P73, 3 8S9 121 et 3 R4. 467.

Le premier de ces Brevets décrit un appareil d'exer-

cice physique à levasse de poids dans lequel la traction sur le poids est modifiée oontinuellement dans toute une plage

de mouvements.;e but est rie présenter une résistance équi-

librée dans toute la plage de mouvements des parties du corps et des muscles considérés. Cet appareil est connu sous le non d'appareil d'exercice physique à résistance

variable. Selon ce Brevet, La résistance variable est obte-

nue au moyen d'un poids et d'un système à poulie accouplé avec une barre que l'utilisateur doit soulever, la barre étant accouplée avec le système à poulie au moyen d'une

spirale. En raison de la configuration de la poulie - spi-

rale, la tension du câble accroché àa la barre change de fa-

çon continue pendant que la poulie tourne entre ses posi-

tions limites.

Les deux autres Brevets précités font ressortir l'im-

portance d'un exercice à résistance progressive, tenant

compte de la nécessité d'aumenter la difficulté de l'exer-

cice jour après jour et également de diminuer la résistance en fonction de la fatigue de l'utilisateur. Ces Brevets décrivent également un concept de résistance variable faisant intervenir un dispositif d'asservissement dont l'effet global 33 est que: "lorsque l'appareil atteint une vitesse répulée, la résistance opposée à l'utilisateur augmente avec la traction que ce dernier exerce sur Le câble et la résistance

L' exercice est donc variable en proportion de la capa-

cité instantanée cde l'utilisateur"o L'ap.pareil comporte un dispositif d'affichage que!'uti!isa-:e-r peut observer pendant l'exercic_.,'apaareil est p:ro??ammable an ce qtue son utilisateur peut choisir pr2alablement la vitesse voulue dn mouvement et les taux d'accélération et de de' célération. Dans cet appareil'2 la force appliquée augmente

avec celle développée par l'utilisEteur lorsqu'il a at-

teint la vitesse souhaitée. Le travail total pour une rar-

LO tie donnée et poutr l'ensemble de l'exercioe est affichég.

Si l'utilisateur se fatieue et développe une force moindre, la force que L'appareil lui oppose diminue ainsi que le travail fournli. Sur la base des erformances précédentes, 1 'utilisateur se fixe un but sous forme d'un travai! total et ensuite, en observant l'affichare de ses performances

il tente d'atteindreou de dépasser ces.ez.nilres en une sé-

rie d' exercicese avec un travail moindro.

Deux autres Brevets des Etats Unis d'Amérique NO 3 4o5 592 et 3 794 194 décrivent des appareils de ce genre

qui fonctionnent d'une manière similaire à celle des bre-

vets des Etats Unis d'Amérique N 3 869 121 et 3 848 447 précités. Le Brevet des Etats Unis d,'Amériquel.N 3 784 194 a pour objet de maintenir une vitesse constante. Cela se

fait au moyen d'un dispositif mécanique et hydraulique.

Les demandes de Brevet des Etats Unis d'Amérique N 242 742 et 226 439 décrivent lun appareil de base arquel l'invention peut s'appliquer, et utilisant des vérins

hydrauliques du même type que cemx utilisés selon l'in-

vention. JQ Un type d'appareil utilisant un micro-processeur est diffusé sous le nom de marque Dyinwvit qui est agencé

de manière à maintenir et améliorer l'aptitude cardio-

respiratoire. Cet appareil qui est du type bicycle, per-

met de sélectionner différentes entrées et contr8les, non

seulement de l'exercice mais de pouls et délivre des sor-

ties qui les indiquent.

Bien que ces appareils d'exercice répondent à cer-

tains buts, ils présentent tous différents inconvénients dont le plus grand est un manque de souplesse. Chacun entre eux est adapté pour fonctionner d'une manière, et d'une seule. Par exemple, certains des appareils décrits ci-dessus ne fonctionnent qu'à vitesse constante. Dgautres fonctionnent avec une force constante. Dans tous les cas,

aucun autre type de fonctionnement n'est possible.

Le besoin existe donc d'un appareil d'exercice, pouvant être adapté à volonté à n'importe quel type de programme d'exercice, que ce soit à vitesse constante, à 1 force constante, à accélération constante, ou d'après un programme dans lequel ces valeurs sont modifiées. En outre, le besoin existe d'un appareil d'exercice qui peut être

adanté non seulement au développement musculaire mais éea-

lement à l'entratnement cardio-respiratoire et à la ré-

éducation.

L'invention concerne donc un appareil d'exercice physique qui offre une souplesse beaucoup plus grande que

les appareils antérieurs. Il permet non seulement de pro-

grammer des exercices dans des buts différents, c'est-à-

dire pour le développement musculaire, la, rééducation ou l'aptitude cardio-pulmonaire mais il permet également d'exécuter un type donné d'exercices pratiquement de toute manière souhaitée. Cela est particulièrement important

dans le domaine du développement musculaire ou de l'entral-

nement pour des activités athlétiques spécifiques. Tout d'abord, il existent,de grandes différences d'opinion entre

les entraineurs sur la manière de mieux conduire l'entra -

nement. Certains pensent que le sujet qui s'entraîne doit s'exercer contre des forces constantes. D'autres pensent qu'une vitesse constante est préférable. Il est d'évidence

qu'en réalité, le meilleur entraînement consiste à mainte-

nir une accélération constante. En outre, pour l'entraîne-

ment à certaines activités athlétiques, une analyse a montré que, par exemple, un certain profil de vitesse est respecté dans cette activité. Un exemple en est un joueur qui tape

sur un ballon. La force ou le poids du coup restent essen-

tiellement les mtmes.Mais dans le mouvement d'application

du coup, la vitesse varie. Pour l'entraînement à cette ac-

tivité sur un appareil d'exercice, il peut Otre souhaitable

de programmer l'appareil avec le mrme profil de vitesse.

L'invention permet d'obtenir ce résultat. Un autre exemple

se trouve dans le domaine de la rééducation. Dans un cer-

tain domaine de mouvement, un sujet peut être capable de vaincre une force, mais seulement une force plus faible dans un domaine différent. L'appareil d'exercice selon l'invention peut 8tre programme spécifiquement de cette

manière pour permettre au sujet d'être rééduqué en en ti-

rant l'avantage maximal. En outre, il est possible de mo-

difier le profil au fur et à mesure que la personne ré-

éduquée voit sa force augmenter dans un domaine.

Toutes ces possibilités sont offertes en un même

appareil d'exercice physiq.ue dont le premier élément con-

siste en un dispositif supporté pour se déplacer entre deux

limites, manoeuvré par au moins un membre de l'utiLisa-

teur. L'invention sera décrite d;ans son application à un seul type d'appareil d'exercice mais il est entendu qu'elle peut s'appliquer à différents types d'appareils comprenant une barre ou similaire susceptible d'un mouvement linéaire ou de rotation et utiliséspour pratiquer par exemple des exercices correspondant à ceux effectués avec des haltères, L'appareil peut être agencé pour 8tre utilisé avec un seul bras, une seule jambe, deux bras ou deux jambes. Dans un

exemple particulier, l'appareil d'exercice selon l'inven-

tion peut être utilisé par l'utilisateur de l'un quelconque

des appareils d'exercice décrits dans les deux Brevets pré-

cités. En outrel'appareil d'exercice selon l'invention, comporte un dispositif qui contrble le mouvement du premier dispositif en résistant à une force qui lui est appliquée, ce dispositif comportant une entrée de commande. Un exemple

en est les vérins hydrauliques décrits dans les Brevets pré-

cités. A cet égard, l'appareil d'exercice selon l'invention est semblable à ceux de la technique antérieure. Mais en plus de ces deux dispositifs précités, l'appareil selon l'invention comporte également un dispositif qui mesure la force avpLiquée au dispositif manoeuvré par l'utilisateur et fournissant une sortie qui lui est proportionnelle, un dispositif qui mesure le déplacement de ce dispositif entre les limites, et qui délivre une seconde sortie qui

lui est proportionnelle et un dispositif, qui est proram-

mable, dont les entrées reçoivent les deux sorties préci-

tées et qui délivre une sortie appliquée sous forme d'une entrée de commande au dispositif qui contr1le le mouvement du premier dispositif, par exemple une soupape dans un

vérin hydraulique.

Autrement dit, le perfectionnement qu' apporte l'in-

vention consiste, dans un type d'appareil tel que ceux

décrits dans les Brevets précités, à Miesurer la force ap-

pliquée au dispositif contre lequel l'utilisateur s'exerce pour développer un premier signal de sortie, àa mesurer le

déplacement angulaire du dispositif contre lequel l'utili-

sateur s'exerce pour produire un second signal de sortie, à mémoriser des valeurs voulues de quantitéstellesqutune force, une vitesse ou une accélération, à comparer l'un

des signaux de sortie avec les valeurs mémorisées et à pro-

duire un signal de commande d'un dispositif tel qu'un vérin hydraulique de manière que les valeurs de sortie mesurées

soient écales aux valeurs souhaitées.

Sous sa forme la plus simple, l'appareil selon l'in-

vention comporte simplement un dispositif destiné à établir des valeurs constantes de paramètres tels que de force, de vitesse et d'accélération et à les comparer avec les valeurs mesurées, la position angulaire étant différenciée une fois pour obtenir une vitesse et deux fois pour obtenir une accélération, ces signaux étant utilisés pour produire un signal de sortie. Mais cela ne permet pas d'obtenir la

grande souplesse mentionnée ci-dessus. Comme cela sera ex-

pliqué, ce résultat est plutôt obtenu en utilisant un cal-

culateur, de préférence un micro-calculateur comme disposi-

tif programmable qui reçoit les deux signaux de sortie à

des entrées et qui développe un signal de sortie en fonc-

tion des valeurs qui ont été mémorisées par l'utilisateur.

Même dans le cas o des sorties constantes sont souhaitées, c'est-à-dire une force constante, ou un profil de vitesse ou d'accélération, l'utilisation du micro-caleulateur offre

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un certain nombre d t ant es -es a-t.r:aes,eonprenrent

sa possibilité de tenir compte facilement des non-linari-

tés de l'ensemble, y compris leffet du poids du. dipositif contre lequel iiutilisateur soe;eroe. nêrel, il slapit

d1 'une barx t -exercice a pportSe - pour teurner suCr un chassis.

En fonction de sa posieion, le poids ontre lequel ' utili-

sateur réazi varie. L'utilisation dr -un mioo-caloulater per.net de m6imoriser les tables de cette fonction et de la compernser automatiquement quand la bar-e se déplace d'l certain anrse. Il est en outre possible de ccz_:qenser lez

effets de ncrélineari- résultant de la position des dis-

posizifs de mesure anzlaireo Mais ce qui importe davantage oSé la possibilité

d'une souplesse pratique'ent sans lirite pouer;némorise.

1: un profil voulu de force, de vitesse ou daAOcc!lration

Ce résul'tab est obtenu en memorisant da-s le micro-cal.cula-

teur un ensemble de valeurs souhaitéees rpour le parèt-e considéré, une vaLeur étant affectée à ac de pluzieurs aceroissenments de mouvemen-t an/ulaire. Le micro-calotlateur associe simplemient!'anale mesuré avec la valeur voulue du

paramètre, le compare av.ec la valeur mesurée de ce para-

mètre (ou une valeur calculée) et produit un signal de com-

mande en fonction de la différence. Ainrsi, dns ce mode de

réalisationr lentrée anu!aire est d'une importonce essen-

tielle car elle est utilisée pour produire tous les diffé-

rents profils qu'il v a lieu de suivre. Autrement dit, coo-

parativemerit a un appareil simple, dans lequel une seule valeur constante est mémorisée pour tre utilisée dans toute la nplae de l'appareil, une valeur est mémorisée

pour chaque accroissement aneulaire.

Différents modes de réalisation de l'invention se-

ront décrits. Dans un mode particulier de réalisation,

l'appareil d'exercice lui-mnme, y compris la barre d'exer-

cice contre laquelle l'utilisateur s' exerce, le chassis et le dispositif qui applique une force d'opposition à la barre sont tout à fait similaires à ceux décrits dans les Lrevets précites. Autrement dit, un vérin hydraulique est utilisé comme dispositif de résistance ou d'application d'une force d'opposition à la barre d'exercice. Mais, tandis

que dans la technique antérieure, l'utilisateur doit manoeu-

vrer à la main une soupape sur le vérin hydraulique, selon l'invention, cette soupape est commandée automatiquement par un signal de sortie du calculateur. LUa force appliquée est obtenue en mesurant la pression dans le vérin au moyen

d'un transducteur de pression. L'angle est mesuré par un co-

deur d'arbre. Dans ce mode de réalisation, le mouvement de la soupape est commandé par un moteur pas à pas bien que d'autres dispositifs comme un mécanisme asservi puissent

ég7alement convenir.

Le micro-calculateur offre aussi la possibilité d'afficher des instructions à. l'utilisateur. Le mode de réalisation qui sera décrit comporte un écran d'affichage

alphanumérique à 20 caractères. Grace à des techniques ité-

ratives, des lignes d'instruction peuvent être données à

l'utilisateur. Pendant le fonctionnement de l'appareil, l'af-

fichaze est utilisé pour indiquer les valeurs instantanées et mesurées de force, d'angle et de vitesse. Naturellement, l'écran d'affichape peut aussi être utilisé pour indiquer l'accélération ou autre paramètre. Un clavier permet à l'utilisateur de communiquer avec le calculateur, ce clavier

comportant le nombre minimal de touches nécessaires, c'est-

-à-dire des touches numériques et des touches affectées à

des fonctions spéciales associées avec l'appareil. Le micro-

calculateur peut aussi communiquer avec des terminaux, avec d'autres calculateurs et avec des mémoires. Dans le mode

particulier de réalisation qui sera décrit, le micro-calcu-

lateur communique avec un terminal comprenant un télé-

imprimeur ou avec un traceur de courbes qui permet de tracer la force voulue en fonction de l'angle, la force mesurée en fonction de l'angle, la vitesse voulue en fonction de l'anle et la vitesse mesurée en fonction de l'angle. Pour

tracer ces valeurs, l'appareil effectue une moyenne des don-

nées obtenues pendant quatre cycles d'exercice.

L'utilisation du micro-calculateur offre également

la possibilité de recevoir des données de sourcesextérieures.

Ainsi, l'ensemble des paramètres souhaités peut être pro-

grammé à partir d'une bande ou d'un disque magnétique pour obtenir le profil voulu correspondant à un type particulier

d'entraînement. En outre, des enregistrements des perfor-

mances de 1'utilis:ateur pendant une journée donnée peuvent être faits et restitués au micro-calculateur un autre jour

afin d'augmenter progressivement la difficulté des exer-

cices. Les enregistrements sont égalemet utiles pour ltana-

lyse et, à cet éMard, les données peuvent aussi être four-

nies à un calculateur central. Par exemple, dans une asso-

ciation sportive, cela permet à une personne de contr8ler

plusieurs sujets qui s'exercent sur des appareils diffé-

rents, réaLises selon l'invention. Il existe également une

possibilité d'introduire des proerammes dans d'autres buts.

Dans le cas d'utilisation à domicile, le micro-calculateur peut remplir une double fonctionen ce qu'il peut à la fois

commander l'appareil d'exercice et ttre utilisé comme un cal-

culateur personnel. Plus particulièrement, en ce qui concerne la santé, le micro-calculateur peut aussi Utre utilisé pour donner à son utilisateur des informations de régime et pour lui permettre d'introduire des informations concernant son activité journalière et son absorption de nourriture. Ces informations, avec les valeurs mesurées obtenues par son

exercice, peuvent être utilisées pour fournir à l'utilisa-

teur une indication sur l'absorption de calories en fonction

de son activité.

Ce qui a été expliqué ci-dessus indique la manière dont l'appareil décrit peut ttre développé. Mais il existe aussi des applications pour des appareils qui n'ont pas la même complexité que celui décrit. Un mode de réalisation trbssimple sera illustré. Cependant, il semble qu'un mode

de réalisation qui comprend le micro-calculateur, mais pro-

grammable avec des paramètres constants, pourrait être très utile comme appareil d'exercice personnel. Dans un tel mode de réalisation, un affichage numérique plus simple pourrait être utilisé au lieu d'un affichage alphanumérique complexe et coûteux. En outre, la programmation peut se faire au moyen de commutateurs numériques ou autres pour éviter la nécessité d'un clavier et du décodage associé. Niais il est encore conseillé de conserver le micro-processeur avec les avantages précités qui permettent de corrioer différents facteurs, par exemple les nonlinéarités dues au poids de la barre, etc.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaîtront au cours de La description qui va suivre.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs:

La figure I est nie vue en perspective d'un appa-

reil d'exercice physique réalisé seLon l'invention, la figure 2 est un schéma simplifié d'un appareil

d'exercice selon l'invention, réaLisé en circuits analoei-

ques, la figure 3 est un schéma simplifié d'un appareil selon l'invention comprenant un micro-calculateur, les figures 4A à 4E constituent un schéma logique du module d'entrée/sortie et de commande de la figure 3,

la figure 5 est un oranieramme du programme prin-

cipal utilisé par le micro-processeur de la fieure 3,

la figure O est un oreanierainme illustrant le con-

tr8le de position et de vitesse en réponse à une interrup-

tion du codeur d'arbre, et

les figures 7, 7A, 7B forment un oreanipramme illus-

trant la réponse du programme du calculateur à une interrup-

tion d'horloge.

La figure 1 représente donc un appareil d'exercice physique, réalisé selon l'invention. Despoignées mobiles 11, qui seront quelquefois appeléesci-après une barre d'exercice, sont disposéessur un chassis 13 de manière à

pouvoir tourner. Le chassis 13 comporte.une partie fixe con-

stituée par quatre colonnes 12 verticales fixées sur un socle 10, et une partie mobile 14 sur laquelle est montée la barre d'exercice 11. Cette dernière est supportée sur le socle 10, comporte des poi-nées lu par lesquelles une personne qui s'exerce peut serrer l'appareil et lutter contre la force d'un vérin hydraulique 15 avec un piston dont une extrémité

17 est fixée riidement sur une entretoise 20 du cadre mobile.

14 et dont l'autre extremité est fixée rigidement à la barre dtexercice 11. LTe chassis mobile est monté sur les colonrnes

12 au moyen de six coussinets 22 en bronze impr 8-né d'huile.

e mouvement de montée et de descente de la partie 14 du chassis est commandé par une tige filetée 24 et une pièce taraudée 26. Un moteur d' entranement 50, monté sur une structure qui suporte Les colonnes 12 et la tie filetée 24, entraîne cette dernière. Cela pernc-t de plsatonnler 7a

barre d' exercioe 11 pour di-fferents e ereices et de la ré-

leI en fonction de la taille de chequo personne. La force qui doit ttve appliquée sur les poi.egnes ús est déterminée

par le réle d'une soupape 21 dans le v-rin. Dala s ls dis-

positifs antérieaurs, cette soupape était r6r e et la

force était ai si d éternminée. Un rég!age ds la force im-po-

saiLt un réelage manuel de la soupape. M4ais, solon l'invrrren-

tion, la baúre 1i est accouplées de rfrence à son point de rotation autour de l arlbre 23, av-ec un tm-eduoteur d'ancle 25 qui délivre un signal de sortie représentrant la position aneu!eaire de la barre. Un tras'ucteur de pressicn

1R estmonté sur.e vri.n 1 ' Les sf'?naurc de sortie du trans-

duoteur e'ansle 25s et du tranlsducteur de pression lB sont appliqués aux entres d'un calculateur 27 qui, à son tour,

déSivre un si-nal de sortie à un disepozsitif d'entrane-

2 3 ment 29 qui posit-onne la soupape 21. De cette man:ière, le calculateur peut a8ore programmé à lavance pour commander

la force qui doit 9tre appliquée sur les poignées 1L, pra-

tiquement de toute manière souhaitée. Par exemple, ia sou-

pape peut ttre commandée pour maintenir une force constante

une vitesse constante ou une accélération constante. Le cal-

culateur peut aussi gtre prramm pour une force variable

en fonction de 1 ansle. Certaires des différentes possibili-

tés appawattront de façon évidente au cours de la descrip-

tion qui va suivre.

b-a figure 2 illustre une forme simplifiée de l'in-

vention. Cormme cela a déjà été expliqueé, un transducteur d'anple 25 et un transducteur de force 18 sont accouplés avec la barre d'exercice 11. La soupape 21 est commandée par

un moteur pas à pas 29; ce dernier pourrait être un servo-

11t moteur. En outre, bien que la figure 1 illustre une commande hydraulique, des commandes utilisant différents types de

moteurs, particulièrement ceux avec une transmission à fric-

tion, est égzalement possible. Le transducteur d'angle 2) peut étre par exemple un potentiomètre, et le transducteur de force IR un transducteur de pression, produisant chacun une tension de sortie proportionnelle respectivement à l'angle

et à la force-

Dans le mode de réalisation simplifié de la figure 2,

la programmation est effectué au moyen d'un dispositif de ré-

glage 24 et un commutateur comportant des sections SlA et S1U respectivement à l'entrée et à la sortie du module de calcul

27. Par exemple, le dispositif de réglage peut Etre un poten-

tiomètre. Les possibilités sont prévues de régler à volonté 1î l'accélération, la vitesse ou la force. L'angle appliqué au

dispositif de calcul 27 est différencié une fois dans un di -

férentiateur 2R pour obtenir un signal de vitesse, puis il est différencié à nouveau dans un différentiateur 30 pour

obtenir un signal d'accélération. Xe signal d'entrée, dési-

gné par A, et représentant l'accélération est comparé ou

additionné avec le signal d'accélération à un point de somma-

tion 34. D'une manière similaire, l'entrée V est additionnée à un point de sommation 32 avec la vitesse réelle détectée et l'entrée F est additionnée avec la force d'entrée à un point de sommation 36. Le résultat de cette opération est transmis par la section de commutateur 511 à une entrée du moteur pas à pas 29. Ce dernier est naturellement associé avec un dispositif qui convertit un signal de tension en une position du moteur. En variante, et comme cela a été indiqué ci-dessus, le moteur pas à pas peut être remplacé par un servo-moteur linéaire. Selon cette disposition, qui comprend aussi de préférence des amplificateurs et éventuellement des générateurs de fonction pour tenir compte des absences

de linéarité, le moteur 29 est commandé de manière que l'ac-

célération réelle, la vitesse réelle ou la force réelle, soient égales à l'accélération voulue, la vitesse voulue ou

la force voulue, établies par le dispositif de réglane 24.

Une indication en retour pour l'utilisateur peut Etre donnée par des appareils de mesure 36a, 36b et 3ic qui reçoivent respectivement le signal de force, le signal de vitesse et le signal d'accélération,-' ce qui permet à cet utilisateur

de déterminer s'il répond ou non aux conditions qu'il a éta-

blies lui-même avec le dispositif de réglage 24.

Naturellement, cet appareil donne seulement la

possibilité d'obtenir une force, une vitesse ou une accélé-

ration constante. Mais il peut 8tre développé de manière qu'il soit possible d'établir un profil de vitesse, de force

ou d'accélération. Il va de soi que cela impose des compo-

sants supplémentaires. Il est possible par exemple d'utili-

ser plusieurs résistances de proeranmmation fournissant des

tensions différentes avec des commutateurs appropriés ac-

tionnés en fonction de l'angle. Cependant, pour obtenir la souplesse souhaitée et permettre de fonctionner à la fois avec des paramètres d'entrée constants et des paramètres variables, il s'est avéré qu'un dispositif de calcul sous

* la forme d'un processeur était préférable. Cette disposi-

tion apporte une souplesse pratiquement sans limite à la fois en ce qui concerne les types de profil d'exercice qui peuvent être programmés et avec la possibilité de fournir

des informations à l'utilisateur ainsi qu'à d'autres per-

sonnes qui souhaitent le surveiller, tout en permettant

également d'effectuer un enregistrement permanent des-per-

formances pour une analyse ultérieure. Un dispositif de ce genre est représenté sous forme d'un schéma simplifié sur

la figure 3.

La figure 3 est donc un schéma d'un mode de réali-

sation de l'invention. Le calculateur consiste en un:micro-

calculateur comprenant un module 31 d'entrée/sortie et de

commande, un module 33 de micro-processeur, une mémoire per-

manente 35 et une mémoire 37 à accès direct, interconnectés

au moyen d'une ligne omnibus 39 commune de données, d'adres.-

se et de commande; la mémoire est connectée à une ligne om-

nibus 40 de mémoire comportant des conducteurs en commun

avec la ligne omnibus 39. Le module 31 d'entrée/sortie -

et de commande reçoit des signaux d'entrée provenant du transducteur de pression 18, du transducteur d'.angle 25, par exemple un codeur d'arbre, et il délivre dos signaux de sortie au dispositif d'entrainement 29, par exemple un

moteur pas à pas. Le dispositif reçoit également des sif-

naux d'entrée provenant d'un clavier 41 permettant à l'uti-

lisateur d'établir le type d'exercice qu'il désire effec- tuer et il délivre aussi des signaux de sortie à un écran d'affichaze alphanumérique43 pour faciliter les réactions de l'utilisateur vis-à-vis du calculateur. Des sources d'alimentation 45 et 47 sont prévues, avec unrégulateur 49 connecté à la sortie de la source 47 et qui délivre

les différentes tensions nécessaires dans le dispositif.

Bien que différents éléments puissent convenir, il s'est avéré qu'un transducteur de pression modèle AB de Data Instruments Inc. fonctionne correctement comme transducteur de pression 1R. De même, le codeur d'arbre peut être celui

fabriqué par Theta Instruments sous le NO 05-360-1 produi-

sant 360 impulsions par tour. Etant donné que la nature de labarred'exeroice 11 est telle que le vérin hydraulique

lui permet de passer dans sa position la plus basse lors-

qu'il est libéré, au démarrage, le calculateur peut déter-

miner si l'appareil se trouve en position initiale et par conséquent, les seules informations que doit fournir le codeur d'arbre sont des impulsions indiquant un changement angulaire. Les impulsions peuvent être comptées ou intégrées 2 5 dans le calculateur pour conserver la trace de l'angle exact. be moteur pas-à-pas particulier qui est utilisé est produit par Superior Electric qui le livre équipé avec un convertisseur qui transforme des impulsions à 12 Volts en

sipnaux d'attaque qui conviennent au moteur. Ce type de dis-

positif reçoit les impulsions de rotation dans les sens des

aiguilles d'une montre et dans le sens inverse, le conver-

tisseur transformant les impulsions en signaux de position.

La figure 3 montre également un terminal de données

51 qui peut être branché sur le module 33 de micro-proces-

seur pour permettre l'impression et le tracé de courbe des informations. Le micro-processeur particulier qui a été utilisé est un Motorola 6BOP0 fourni par Wintek Corporation

La mémoire permanente utilisée est un module de mémoire per-

manente proerammable électriquement 1IK é;galement fourni par Wintek. La, mémoire a accs direct est un module RANï 4K fourni par Atwood Enterprises et le module de commande et

d'entrée!sortie est uwe réalisation spéciale qui sera dé-

crite par la suite. Le clavier 41 est un clavier à seize touches produit par Cherry. Une alarme audible 53 fabriquée par Mallolry est également prévue. Cette alarme est diffusée par 1lallory sous le nom de Sonalert et elle est uti!isée pour attirer l'attention de l'utilisateur. Bien que des éléments spécifiques du micro-calculteur provenant de différents fabricants soient indiqués ci-dessus, il est

évident que d'autres éléments pourraient également convenir.

Les tableaux I à IV montrent les différents signaux qui sonttransmis sur la ligne o0nibus de donnéesY d'adresse et de commalnde. Cette ligne comporte 44 conducteurs dont la moitié sont désignés par des chiffres et la moitié par des lettres. Il apparait à Fauche du tableau I que les deux premiers conducteurs sont des conducteurs de masse et plus Volts ainsi que les deux derniers. Après les. conducteurs d'alimentation, viennent les conducteurs de données 0-7

suivis par des conducteurs +12 Volts et -12 Volts. Le con-

ducteur 13 reçoit le six.nal RAi1 SEL; le conducteur 1Sreçoit le signal SEL 12; le conducteur 16 reçoit les signal ROM EN 2; le conducteur 17 reçoit le signal ROM4 EN 1; le conducteur 18R reçoit le signal VMIA.0 2 et le conducteur 19 reçoit le signal BUS 2. Les conducteurs désignés par des lettres sont les seize conducteurs d'adresse et les conducteurs qui transmettent un signal BA, un signal R/il, un signal NAqiI, un

signal IRQ, un signal HAIT et un signal RESET.

Le tableau II indique les désignations du circuit d'entrée/sortie et le tableau III indique la désignation de la ligne omnibus de mémoire. Les différents signaux conduits par lesconducteursde ces lignes et leurs usages

apparaitront au cours de la description qui va suivre et

leurs désignations correspondent à la nomenclature habi-

tuelle. D'une façon -énérale, l'examen des connexions du circuit d'entrée/sortie montre qu'il est connecté de la m9me manière que la litne omnibus de données, d'adresse et de commande, à quelques exceptions près. Les broches qui ne sont pas utilisées dans le module d'entrée/sortie sont affectées à d'autres fonctions. Par exemple, les broches A et C sont utilisées pour fournir les signaux de sortie au moteur pas à pas; la broche E est utilisée pour produire un signal de lecture/écriture en mémoire; les broches H, K et L servent à sélectionner l'une des trois mémoires et la broche Y fournit la tension de -5 Volts. tes signaux sur la ligne omnibus de mémoire du tableau III proviennent tous de la li-ne omnibus de do:nnées, d'adresse et de commande ou du circuit d'entrée/sortie. Etant donné qu'un module produit par un autre fabricant a été utilisé, il n'y a pas de correspondance univoque entre les numéros des broches

des tableaux I et II et celui du tableau III. Mais il appa-

rait que les signaux sont tous présents en d'autres posi-

tions. Les figures 4A à 4Eúreprésentent le module d'entrée/

sortie 31 et certains des modules avec lesquels il communi-

que. Le premier module examiné est le module d'affichage 43. Il comporte un groupe de huit conducteurs de données

qui sont connectés directement à la ligne omnibus de don-

nées. Le dispositif d'affichage 43 reçoit un signal dtécri-

ture WR et un signal de lecture RD. Ce dispositif dtaffi-

cha.e 43 est d'un type qui permet l'écriture, et également la lecture de ce qui est écrit. Il reçoit un conducteur

d'adresse amplifié par un tampon 10t. Le conducteur d'adres-

se est utilisé pour déterminer si le registre de données ou Le registre de commande d'affichage est adressé. Si le

registre de données est sélectionné, le dispositif dtaffi-

chage 43 continue à recevoir des caractères. Si l'accès est

donné au registre de commande, il est possible de posi-

tionner un curseur et de faire défiler l'affichage dans un sens ou dans un autre. L'affichage est sélectionné par son entrée CS de sélection de pastille. Le signal d'entrée de sélection de pastille que reçoit le module d'affichage 43 provient d'une porte NON-ET 103 dont les entrées reçoivent le signal SEL 13 et le signal A2 passant par un inverseur 105. La pastille est sélectionnéequand les deux bits sont

présents avec la polarité voulue.

Le signal de sortie du transducteur de pression

est appliqué à une entrée d'un convertisseur analogique-

numérique 107 qui le convertit en une sortie numérique.

Le convertisseur 107 fournit également des tensions néces-

saires au transducteur de pression. Le convertisseur analo-

gique-numérique 107 attaque dix conducteurs de sortie de données. Il reçoit également un signal de démarrage qui commence une conversion, et une certaine période plus tard le résultat apparait à la sortie. Dans le présent appareil

la synchronisation de la conversion est assurée par le cal-

culateur de sorte que les données sont lues lorsqu'une pé-

riode prédéterminée, par exemple six millisecondes, s'est écoulée après l'apparition du signal de démarrage. Les données provenant du convertisseur analogique-numérique

107 sont appliquées à une entrée d'un adaptateur d'inter-

face périphérique 109. Ce dernier communique également avec

le clavier 41. Ce clavier comporte seize touches qui pro-

duisent simplement une fermeture entre un conducteur commun et um conducteur donné, le conducteur commun étant connecté à la masse. Les seize sorties du clavier sont connectées

à deux codeurs à priorité -111 et 113. Il n'est pas néces-

saire que ces codeurs soient à priorité mais, dans le cas

présent, ce sont les circuits les plus commodes & utiliser.

Chacun des codeurs à priorité convertit huit entrées en un code à trois bits. Les signaux de sortie des deux codeurs

111 et 113 passent par des portes NON-OU 115 à 118. Le ré-

sultat de cette conversion est un code à quatre bits dont les signaux sont désignés par KO, KI, K2 et K3. Il sont appliqués à l'adaptateur d'entrée/sortie 109. Le signal

de sortie de la porte 115 est utilisé simplement pour in-

diquer qu'une touche a été manoeuvrée.

Le codeur d'arbre délivre des signaux de sortie sur deux conducteurs, ces signaux étant décalés de 90

L'un par rapport à l'autre. Ces signaux de sortie sont ap-

pliqués aux entrées de comparateur 119 et 121. Le codeur d'arbre produit un si.nal qui est grossièrement sinusoïdal avec un minimum d'environ 50 mV et un maximum d'environ mV. Les comparateurs 119 et 121 convertissent le signal sinuso!dal en signal rectangulaire avec les tensions et les polarités appropriées. ',es signaux de sortie des comparateurs 119 et 121 sont appliqués respectivement à des tampons 123 et 125. be signal de sortie du tampon 123 est appliqué à un

circuit multivibrateur m:onostable 127 qui réagit à une tran-

sition positive d'impulsion et le signal de sortie du tampon est appliqué à un circuit muitivibratetur monostable 129 qui réanit à une transition négative. Le signal de sortie du tampon 125 est également appliqué à une entrée d'une porte ET 131 et à une entrée d'une porte ET 133, aux entrées

de circuits multivibrateurs monostables 135 et 137. ',a secon-

de entrée de la porte 133 reçoit le signal du circuit multi-

vibrateur monostable 127 et la seconde entrée de la porte 131 reçoit le signal de sortie du circuit multivibrateur

monostable L29. Les circuits multivibrateurs 127 et 129 pro-

duisent des impulsions d'une durée de une microseconde. Cela

a pour effet de décoder les signaux de sortie du codeur d'ar-

bre de manière que le circuit multivibrateur 135 délivre un

signal de sortie pour une impulsion représentant une rota-

tion dans le sens des aiguilles d'une montre et le circuit

multivibrateur monostable 137 pour une impulsion représen-

tant une rotation à sens inverse. Les deux signaux sont com-

binés par une porte OU 139 afin de produire un signal qui in-

dique simplement une impulsion du codeur qui estapparue.

Le module de commande dtentrée/sortie assure égale-

ment le décodage d'adresse. Dans une adresse à seize bits,

les quatre bits de plus grand poids sont utilisés pour dé-

finir seize sections de 4 kilobits de la mémoire. Ainsi, ces

conducteurs d'adresse sont connectés à des entrées d'un dé-

codeur 141 quiconsiste en un décodeur à quatre parmi seize.

Tous les conducteurs ne sont pas utilisés. Mais c9omme le montre la figure, les conducteurs de sortie sont prévus pour sélectionner des mémoires 0, 1 et 2, R^4 SEL, SEL 12 et ROi

EN2. Des sorties SE-, 13 et SEL 13 sont également prévues.

Les quatre conducteurs d'adresse passent par des tampons 143 aux entrées et les signaux qui doivent 0tre inversés le sont par des inverseurs 145 à la sortie. Le décodeur est autorisé

par un signal d'entrée VNA.02.

Ce signal n'est au niveau bas que pendant d2, qui est la palette de transfert du cycle et lorsqu'il apparait une adresse de mémoire valide, c'est-à-dire une indication provenant du processeur que l 'adresse est valide et non pa- rasite. LTes signaux de mémoire 0, 1 et 2 sélectionnent les trois mémoires à 4 kilobits dont Lue seule est actuellement equipée et les signaux SEL 12 et SEL 13 sélectionnent des dispositifs derltrée/sortie. ies sélections possibles de

mémoire sont indiquées dans le tableau V ci-après.

Etant donné que les adresses sont aà seize bits, elles sont exprimées en notation hexadécimale. Comme le montre le

tableau V, la mémoire à lecture/écriture commence à la posi-

tion 000. A partir de la position 3 000 se trouve un espace réservé pour une autre mémoire à lecture/écr-iture. La mémoire permanente effaçable se trouve entre des positions 2 80 et 9 4 00 tandis que les positions entre 9 4 00 et C 00 sont réservées pour une autre mémoire permanente. La section suivante est inutilisée et elle est autorisée par le signal

SEL 12 commae cela est indiqué sur le cté gauche du tableau.

La section suivante des positions D 000 à E 000 est la sec-

tion d'entrée/sortie avec les adresses spécifiques indiquées sur le tableau VII, avec les dispositifs auxquels elles sont associées. La section suivante entre les positions E 000 et E 080 est une mémoire à lecture/écriture autorisée par le signal RMA SEL. Les positions E080 à F000 sont également autorisées par le signal RA!4 SEL et les dispositifs auxquels elles sont affectées sont indiqués dans le tableau VI. Il

est évident qu'un grand nombre de ces positions dans le pré-

sent mode de réalisation sont inutilisées. Cela permet une extension. LTes autres positions au-dessus de F 000 sont

autorisées par le signal ROl EKY2 et sont associées principa-

lement avec un moniteur qui n'est utilisé que pour la mise au point et ne fait donc pas partie de l'appareil d'exercice

selon l'invention.

Pour revenir aux figures 4A - 4E, il apparait que le

signal R/- est appliqué à une entrée d'un inverseur 1l1.

Il est également appliqué à une entrée d'un tampon 153 dont la sortie délivre un signal I-R/W, signal de lecture écriture intérieure. Ce signal est également amplifié

par un tampon 155 pour produire un signal de sortie dé-

signé par MEM/RW. Le signal de sortie de l'inverseur 151 est appliqué à une entrée d'une porte ET 157 avec des entrées inversées. La seconde entrée de la porte 157 reçoit du commutateur 159, un signal ROM EN1. Le signal de sortie de la porte 157 est appliqué à une entrée d'une porte NON-ET 159 dont la seconde entrée reçoit le signal ROM EN2. Le signal de sortie de la porte 159 est appliqué à une entrée d'autorisation de plusieurs amplificateurs

161 connectés chacun à un conducteur de données respectif.

Les deux amplificateurs du bas sont connectés aux conduc-

teurs de données DO et Dl. Ces derniers, de même que les amplificateurs connectés aux conducteurs de données D4, D5 et D6 sont connectés à la masse. Lie tampon de D2 est connecté à la sortie d'une porte ET 163 avec des entrées inversées et l'entrée du tampon 161 du conducteur D3 est connectée à la sortie d'une porte ET 165 avec des entrées inversées. Le tampon 1o1 du conducteur D7 est connecté à la sortie d'un inverseur 107 dont l'entrée reçoit le

conducteur d'adresse AO. Ce signal est également appli-

qué à une entrée de chacune de deux portes NON-ET 163 et 165. La seconde entrée de la porte NON-ET 163 reçoit le conducteur d'adresse AI par un inverseur 169. D'une façon similaire, la seconde entrée de la porte 165 reçoit le

conducteur d'adresse A2 par un inverseur 171.

Quand le commutateur 159 est en position d'essai ou, ouverte), une résistance chutrice maintient ROM EN1 à +5 Volts afin de permettre au moniteur d'effectuer des essais quand ROff EN2 est présent. Quand le commutateur

est en position normale(position fermée), le circuit dé-

crit ci-dessus est utilisé pour produire-une adresse de

redémarrage quand le signal R/W est au niveau haut, in-

diquant une opération de lecture. Après inversion,

ce signal est au niveau bas à l'entrée de la porte 157.

Avec ce signal de niveau bas et un signal d'entrée de niveau bas provenant du commutateur 159, la sortie de la porte 157 est au niveau haut. Ce signal est combiné par une fonction ET avec le signal ROM. EN2 pour autoriser des tampons à produire l'adresse de redémarrage. Etant donné que la ligne omnibus de donnees ne comprend que huit bits et que l'adresse impose seize bits, cette dernière doit

être produite en deux segments en utilisant des combinai-

sons différentes des entrées AO, A2 et A1. Cette adresse indique au calculateur l'endroit oA il doit demarrer son fonotionnement. En plus de l'adresse de redémarrage, des adresses sont également produites quand une interruption apparait, lorsqu'il se produit une interruption ne pouvant Utre masquée, et lorsqu'il se produit une interruption

logicielle. Il -existe un total de quatre adresses.

Les trois-bits AO, A1let A2 sont utilisés pour produire cette adresse. Ces dernières sont espacées les unes des

autres de quatre positions ce qui permet d'insérer des in-

structions supplémentaires. Il faut noter que le circuit réacit à une adresse dans la partie supérieure de

4K de la mémoire car elle est sélectionnée par ROM ENT2.

Mais le reste du bloc de mémoire est inutilisé de sorte qutil n'y a aucune importance s'il réagit à plusieurs adresses. La figure 4E représente le circuit d'attaque du moteur pas à pas. Ce moteur reçoit un signal de sortie du tampon pour un pas en avant et du tampon 175 pour un pas en arrière. Les signaux émis sont des signaux inversés. Ils

sont produits respectivement par des circuits multivibra-

teurs monostables 119 et 18.1. Les entrées des circuitsmul-

tivibrateuis reçoivent leurs signaux respectivement par les portes ET 183 et 185. Chacune de ces portes comporte

une entrée inversée qui reçoit un signal d'entrée dtauto-

risation sous forme du signal SEL 13.

Les tableaux V et VII montrent que SEL 13 est utilisé

pour sélectionner l'entrée/sortie et que les adresses af-

fectées aux sorties de rotation en avant et en arrière sont D010 et D020. Cela correspond aux bits d'adresse A4 et A5. Ainsi, le bit d'adresse A4 est transmis par un tampon 187 à une seconde entrée de la porte 185 et le bit A5 est transmis par le tampon 189 à une seconde entrée de la porte 185. Les circuits multivibrateurs monostables

sont agencés pour produire une impulsion de 200 micro-

secondes appliquée à l'entrée du convertisseur associé

avec le moteur pas à pas.

L'adaptateur 109 dtinterface périphérique reçoit

à une entrée le signal R/W provenant du tampon 153. La se-

conde entrée de l'adaptateur 109 reçoit un signal d'horlo-

ge provenant d'un compteur binaire 191 qui divise par 213 le signal d'horloge $2 du micro-processeur transmis par un inverseur 193. Cela produit le signal de base de temps

du logiciel qui apparatt à peu près quinze fois par se-

conde. L'adaptateur 109 comporte deux connexions à huit

bits qui peuvent 8tre connectéesà des dispositifs extéri-

eurs. Chaque connexion peut être une connexion d'entrée

ou une connexion de sortie, à la sélection du logiciel.

Les deux connexions à huit bits sont désignées par A et B. L'examen de la figure 4A montre que les deux bits

de plus grand poids provenant du convertisseur analogique-

numérique 107 sont appliques aux entrées PAO et PAl, c'est-

à-dire aux deux premiers bits de la connexion A. Les autres bits provenant du convertisseur 107 sont connectés à la

connexion B, ce qui donne une entrée totale de dix bits.

L'adaptateur 109 reçoit également deux signaux de confir-

mation pour chaque côté. Pour le c8té B, ces signaux sont reçus aux bornes CB1 et CB2. Le signal CB2 est utilisé

pour produire le signal de démarrage du convertisseur 107.

Le signal CB1 qui est l'entrée de commande du ctté B est

connecté pour recevoir l'entrée d'horloge du compteur 191.

Sur le c8té A, l'entrée CA1 est connectée à la sortie de codage provenant de la porte 139. Le module est réalisé de manière à produire une interruption chaque fois que la

transition positive de l'entrée d'horloge est détectée.

De même, une interruption est produite chaque fois qu'un signal de codage est présent à lentrée CO1 indiquant que le codeur d'arbre s'est déplacé. L'un des conducteurs

de dotnnées sur le c8té A est connlecté à la sortie d'im-

pulsions de rotation dans le sens irnverse des aiguilles d une montre provenant du circuit de codeur. L'impusion de rotation dans le sens des aiguilles d*une montre na.est

pas appliquée. Ainsi, qualdc un signal de codeur apparaît-

produisanlt une interruption, il est possible pour le pro-

pramme de contr$ler s'il s'agit d une ac-.al;ion dans le sens inverse des aiguilles d'une m entre, s'il n en est pas ainsi, ie progranmea suppose que is move"ment se fait

dans le sens des aiguilles dune montree Ces deux inter-

ruptions precitées sont les interraptions IPQ et =IRQ qui, lorsqu'elles sont émises, sont dé.signées par,MI et

IRQ. Autrement dit, la sortie du eoté A indiquant une im-

pulsion du codeur est couplée avec linterruption xie pou-

vaint ttre masqulée et linterr tion d'.aorloge est couplée

avec le conducteur d'interruption i:RQO Linterruption pro-

duite par le codeur est transmise à!'entrèe deinterrup-

tGion ne pouvant être masquée, car il ni y a pas lieu de perdre la trace de la position à ce moment. En outre,

le programr-me peut examiner la sortie du circtrit multivi-

brateur monostable 137 pendnt les 70 microsecondes de l'interruption. L'autre interruption, qui est la demande d'interruption normale peut ttre masquée car il n'y a pas

lieu de la desservir à chaque impulsion d'hnorloge. L'adap-

tateur 109 utilisé dans le présent mode de réalisation est produit par Motorola et il est décrit en détail dans

Monorola Microprocessors Applications Manual.

Le conducteur de comLiiande CA2 est connecté au dis-

positif d'alarme "Sonalert" par un anmplificateur 195. La sortie de la porte 115 qui indique qu'une touche a été manoeuvrée sur le clavier 41 est connectée au conducteur

de données PA6. Ce signalne produit pas deinterruption.

Il est contr8lé chaque fois qu'une interruption d'horloge se produit. Cela suffit car la réaction de la main n'est pas suffisamment rapide pour appuyer sur une touche et la

relâcher entre deux impulsions d'horloge. Les quatre sig-

naux de données KO, Kli, E2 provenant des portes 116, 117i 118 et K3 provenant du codeur 111 sont également appliqués aux entrées de données du c8té A. En fonctionnement, les données sur PA6 peuvent être contrôlées et stil est indi- qué que des données sont présentes, celles des quatre

autres conducteurs sont décodées par le programme.

Les autres signaux sont des signaux de commande de l'adaptateur 109. Le conducteur d'adresse A3 est connecté au bit CSO de sélection de pastille et est utilisé pour sélectionner l'adaptateur avec le signal SEL 13 appliqué au bit CS2. Centrée CS1 n'est pas utilisée et elle est

connectée à +5 Volts. L'adaptateur comporte quatre regis-

tres internes qui sont sélectionnés par les bits d'adresse

Ai et AO appliqués aux entrées RSO et IIS. Deux des regis-

tres sont des registres de données. Les deux autres sont

des registres de commande qui ne sont pas programmés.

Le tableau V montre que le signal SEL 13 est utilisé pour sélectionner l'entrée/sortie. Le tableau VII montre que les adresses DOO - DOOD sont affectées à PIAO. Il s'agit de l'adaptateur 109. L'appareil peut recevoir

d'autres adaptateurs d'interface qui ne sont pas actuel-

lement équipés.

Les autres circuits, c'est-à-dire essentiellement

le micro-processeur consistant principalement en des élé-

ments Motorola, avec les mémoires, sont connectés de la

façon habituelle.

La manière dont l'appareil fonctionne peut être mieux comprise en se reportant aux organigrammes des

figures 5, 6, 7A et 7B.

Le fonctionnement commence par le programme prin-

cipal représenté sur la figure 5, par la manoeuvre d'un bouton de mise au repos des circuits, comme l'indique la case 201. Cela fait passer au niveau bas la ligne de mise

au. repos de sorte que l'adresse de redémarrage est pro -

duite. Il sera supposé que le commutateur 159 d'essai et

de fonctionnement normal de la figure 3 se trouve en posi-

tion normale fermée. La première opération exécutée est

l'initialisation des variables, ce qu'indique la case 203.

Le programme passe alors à la phase de décision 205 pour

déterminer si des instructions doivent 8tre affichées.

Cette question est placée sur l'affichage alphanumérique et elle est posée à l'utilisateur. Si ce dernier répond "OUi", la phase 207 est introduite et des instructions sont affichées. Cela se fait sur leéoran d'affichage à

vingt caractères qui déroule selon les techniques- cou-

rantes. Le clavier comrporte des touches étiquetées O à 9, OUI, TNON, INTLRODUCTION, EFFACEMENT, M!ARCiE et ARRET. Si en réponse à la question "Affichage dîinstructions?", l'utilisateur souhaite des instructions il tape "OUI" et, comme l'indique la case 207, les instructions sont affichées. Le programme et 1 eorganigramme de la figure 5 sont établis de manière à permettre de contrôler la force ou la vitesse. Il faut noter que l'appareil peut aussi être programmé pour contrôler d'autres paramètres

par exemple la distance et l'accélération. Quand les in-

structions sont affichées, elles donnent à l'utilisateur des informations générales concernant l' appareil; par ailleurs, si l'utilisateur déjà familier avec l'appareil ne sollicite pas l'affichage d'instruction, le programme passe à la case de décision 209. Il est alors demandé à

l'utilisateur s'il souhaite contr6ler la force ou la vi-

tesse. En outre, le programme demande des informations

concernant la vitesse et la force qui sont souhaitées.

Le programme est établi de manière à développer une force constante, une vitesse constante ou une force variable et une vitesse variable, auquel cas la valeur de départ et la valeur finale sont spécifiées. Le programme indique

les questions exactes qui sont posées. Plus particulière-

ment, des numéros sont affectés aux exercices mentionnés

de sorte que la question suivante est posée à l'utilisa-

* teur:-",N d'exercice?", et il peut sélectionner l'exercice 1, 2, 3 ou 4. S'il sélectionne l'exercice dans lequel il doit spécifier la force initiale et la force finale, ces questions lui sont posées. Sinon, s'il sélectionne une force constante, seul le numéro lui est demandé. Il en est de même s'il sélectionne une seule vitesse ou une

vitesse initiale et une vitesse finale.

Toujours en regard de l'organigramme de la figu re 5,

si une vitesse est sélectionnée, à la phase 211, une fonc-

tion de la vitesse voulue en fonction de l'angle est mémo-

risée en mémoire. Ensuite, à la phase 213, le mode est

placé à la valeur 2, indiquant le mode de vitesse.

D'une manière similaire, si une force est sélectionnée,

à la phase 215, une fonction de la force voulue en fonc-

tion de l'angle est mémorisée et le mode est placé e "1"

à la phase 216. L'appareil contient également des fonc-

tions de force mésurée et de vitesse mesurée. A la phase 217 qui suit, ces valeurs sont mises à zéro. A ce moment,

des instructions sont données à l'utilisateur lui indi-

quant qu'il peut commencer l'exercice; des instructions

spécifiques sont placées dans le programme. Pendant l'exer-

cice, la force, l'angle et la vitesse réelle sont affi-

chés, comme l'indique la case 219.

A la sortie de cette case, le programme passe à la phase de décision 221 pour déterminer si la touche d'arrêt a été manoeuvrée. L'utilisateur sait qu'il doit appuyer sur la touche d'arrgt lorsqu'il a terminé. S'il ne le fait pas, le programme revient à la phase 219. Quand la touche d'arrêt aété manoeuvrée, le programme passe à la phase

de décision 223 dans laquelle il est demandé à l'utilisa-

teur s'il souhaite une courbe. Comme cela a été indiqué ci-dessus, l'appareil peut ttre interconnecté avec tout terminal standard. Si l'utilisateur choisit une courbe,

la réponse est OUI et le programme passe à la phase 225.

Il est alors donné à l'utilisateur le choix de sélection-

ner une courbe de force voulue, de force mesurée, de vi-

tesse voulue ou de vitesse mesurée. Le programme sort de cette phase et la courbe est affichée, comme l'indique la

case 227. Le programme revient alors à la case de déci-

sion 223 pour déterminer si une autre courbe est souhaitée.

Si l' utilisateur souhaite effectuer un autre exercice, la touche de mise au repos des circuits est manoeuvrée

à la case 201 et le programme est à novreau exécuté.

Comme il faut le remarquer, bien que le présent progranmmle soit Établi pour établir des forces ets -des vitesses cons- stantes ou des forces et des vitesses qui varient de façon linéaire, il est possible néanmoins d'établir une courbe de force ou de vitesse arbit.rire. Dune manière

similaire, d'autres programmes peur-ent établir une accé-

lreîtion constante ou variable ou commảnder les plages de mouvement. Par exemple, pour 6tablir une vitesse qui varie avec l'angle, il suffit deintrod.uire dans chacune

des positions de la fonction de vitesse voulue, une vi-

tesse souhaitte pour cet Lgle. Selon le présent mode de réalisation, 120 positions sont dispolibLles pour cette fonction représentant chacuine un demi-degré de position,

donnant une pl ape d erviron 600. Des in'ortmations utili-

sées pour la courbe de force mesurée et de vitesse mesu-

rèe sont obtenues à partir des fonctions de force mesurée et de vitesse massurée avec une valeur enre-istrée pour chaque delii-deTré. Le programme est actuellement établi de manière que la moyenne soit faite sur quatre cycles d'exercice pour le tracé de courbe. Ainsi, normalement après le réglage des paramêtres souhaités la personne qui fait l'exercice doit le faire quatre fois avant de demander une courbe. Un seul cycle nlestpas utilisé car les cycles peuvent varier plus ou moins de l'un à l'autre et il semble que des valeurs moyennes soient meilleures. Une autre possibilité consiste à charger dans la courbe de vitesse voulue ou de force voulue ce qui a été mesuré dans la courbe de force mesurée ou de vitesse mesurée. Par exemple, si un athlète essaiede développer un certain type de mouvement pour un certain sport, un autre

athlète qui est expert en ce sport peut effectuer le mou-

vement sur l'appareil d'exercice. Son mouvement peut être

mémorisé et il peut ttre demandé à un athlète qui s'en-

trafne de faire fonctionner l'appareil en utilisant ces informations mémorisées. Cela lui permet alors de

développer les muscles au maximum pour obtenir un pro-

fil de vitesse qui pourrait ttre plus utile pour ce sport particulier. D'autres possibilités comprennent

des programmes supplémentaires pour examiner les cour-

bes de vitesse et de force voulues tous les quatre exer-

cices afin de déterminer ou non si la personne qui s'en-

tra ne est fatiguée et pour diminuer automatiquement la

sévérité des exercices en fonction de cette fatigue.

Cela permet à l'utilisateur de s'exercer jusqu'à ce qu'il soit complètement fatigué. Par exemple, si l'utilisateur détermine initialement une force de 25 Kg et si en quatre

cycles sa vitesse a diminué considérablement, le pro-

gramme peut réduire automatiquement la force à 20 Kilo-

grammes et ainsi de suite, permettant à l'utilisateur

de développer de moins en moins de force à fur et à me-

sure qu'il se fatigue, qui rend ainsi le bénéfice maximal

de l'exercice. Au contraire, avec les dispositifs anté-

rieurs, comprenant par exemple des poids, il est néces-

saire de changer cesdernieispour obtenir ce résultat.

Comme cela a été indiqué ci-dessus, et pendant

l'exercice, la force et la vitesse mesurées sont affi-

chées avec l'angle réel. Cela donne une information en

retour immédiate et positive à l'utilisateur et lui per-

met de savoir immédiatement s'il maintient la force qu'

il a déterminée pour lui-même.

Un aspect important de l'appareil selon ltinven-

tion réside dans le fait qu'il est impossible de déve-

lopper une force supérieure à celle développée par l'utiLisateur. L'appareil fonctionne de manière que si l'utilisateur développe par exemple une force 2,5 kg

alors qu'il devrait exercer une force de 10 kg, la sou-

pape hydraulique est fermée de sorte que l'utilisateur ne peut utiliser la barre, à moins qu'il n'exerce une force de 10 kg. Cependant, il peut toujours laisser la barre immobile. L'appareil assure autant que possible

que la force désirée n'est pas dépassée. De cette ma-

nière, il est impossible de détruire l'appareil en déve-

loppant une force excessive. La seule limitation à ces commandes réside dans le temps de réponse du moteur pas à pas qui commande la soupape hydraulique.

La figure 6 illustre le fonctionnement de l'inter-

ruption du codeur d'arbre. Comme l indique la case 229,

la première opération est 1' apparition d' une interrup-

tion. Une décision est prise à la phase de décision 231 pour déterminer si le codeur avance ou recule. Suivant

la réponse à cette questions le progzramme passe à la pha-

se 233 à laquelle la vitesse est réduite d'une unité et ensuite à la phase 234 à laquelle la pcsition est réduite d'une unité, ou il passe à la phase 235 dans laquelle la vitesse est augmentée d'une unité et à la phase 237 dans laquelle la position est augmentée d'une unité. Apres avoir quitté la phase 234 ou 237, le programme sort de l'interruption à la phase 239. Cette interruption est desservie chaque fois qutelle apparait de sorte que, à quel que point que soit le programme principal, il s'arr9te, l'interruption est desservie et le programme principal reprend. Les phases 233, 234, 235 et 237 sont

simplement des phases dtincrémentation ou de décrémenta-

tion d'un compteur. Cela est fait pour réduire au mini-

mumn le temps passé à traiter l'interruption. A partir de ces informations ainsi que d'autres mémorisées dans le calculateur, les calculs nécessaires peuvent alors être effectués à ce moment. Comme cela a déjà été indiqués

le codeur d'arbre n'indique qu'un changement de position.

Ainsi, si la position devient négative, il est connu que l'appareil n'a pas démarré à une position zéro, et cette position est automatiquement amenée à zéro. La position peut être déterminée directement à partir du compteur

car il est connu que chaque incrément de position corres-

pond à une certaine course. Mais il n'en est pas de méme pour la vitesse. Pour mesurer la vitesse, le compteur

de vitesse est ramené au repos après un nombre prédéter-

miné dtimpulsions d'horloge et la valeur avant la mise

au repos est préservée en tant que vitesse dans l'inter-

valle. Ainsi, étant donné que l'intervalle est de l'ordre de 1/15 de seconde, des impulsions sont comptées pendant ce temps, le résultat est mémorisé et le compteur est ra-

mené au repos.

Les figures 7A, 7B illustrent le sous-programme d'interruption d'horloge. En réponse à une interruption d'horlo-e 240 qui, comme cela aété indiqué ci-dessus, se

produit environ quinze fois par seconde, unompteur d'é-

chantillon est décrémenté à la phase 241. Le programme passe à une phase de décision 243 dans laquelle il est contr8lé si l'échantillon est zéro. Si l'en est ainsi, le

comptage d'échantillons est placé à 8 à la phase 245. En-

1i suite, la pression est lue dans le convertisseur et char-

Fé dans une position appropriée, à la phase 247. La vi-

tesse instantanée est amenée à égalité avec la quantité "vitesse", c'està-dire la quantité qui a été indiquée

sur la figure 6, comme l'indique la phase 249, c'est-à-

dire la vitesse qui était additionnée ou intégrée sur huit échantillons. La position est corrigée sur la position en

cours comme l'indique la phase 251 et la vitesse est ra-

menée à zéro comme l'indique la phase 252. Des quanti-

tés IVETOC et IPOSTN sont ainsi obtenues. Apres la sortie de la phase 252 ou si le nombre des échantillons n'est

pas nul, le programme passe à une phase de décision 254.

Cette phase détermine si l'échantillon est égal à 2. Si la réponse est positive, le programme passe à la phase 256 et l'impulsion de démarrage est émise vers le convertisseur analogique-numérique. A partir de la phase 254 ou de la

phase 256, le progamme passe à la phase de décision 253.

cette phase détermine le nombre des pas que le moteur doit

effectuer. Etant donné que le moteur ne peut réagir in-

stantanément, il n'effectue qu'un seul pas par interrup-

tion. S'il doit encore effectuer des pas, la réponse est négative et le programme passe à une phase de décision 255 dans laquelle un contr8le est effectué pour déterminer si le nombre des pas est supérieur à zéro. Cela indique en fait si les pas doivent 9tre effectués en avant ou en arrière. Si le nombre des pas est supérieur à zéro, à la phase 257, le moteur avance d 'un pas. Sinion, à la phase 259, il recule d'un pas. Aprè.s l. sortie de ces phases,

le nombre des pas est corrigé aux phases 421 et 263.

Autrement dit, ce nombre est auzmenté ou diminué d'une unité. Apres sa sortie de cette partie,.e programme passe j0 à la phase de décision 265 dans laquelle un contr5le est effectué polr déterminer si le nombre des échantillons est huit, indiqueat qu'il s'agit de la cremiAre passe

par le programme après la mise à zéro du nombre des échan-

tillons. Si la réponse est positive, l'angle en degrés

est calculé à partir d'une table de consultation en uti-

lisant "'IPOSTN" comme index, à la phase 267. Ensuitee la vitesse angulaire est oalculée à la phase 269. Puis la force en kr est caleulée à la phase 277. Le programme passe alors à une phase de décision 279 dans laquelle un

contrble est effectué pour déterminrer si l'appareil fono-

Dionne dans le mode 1 ou dansle mode 2d c'est-à-dire dans le mode de force ou dans le mode de vitesse. S'il s'agit du mode 1, le programme recherche la force souhaitée à la phase 221. S'il ne s'agit pas du mode 1, le programme

passe a la phase 282 et la vitesse souhaitée est recher-

chée pour l'angle actuel. Les phases 281 et 282 conduisent respectivement aux phases 2P3 et 2n4 dans lesquelles une comparaison est faite entre la valeur réelle et la valeur souhaitée et le nombre de pas du moteur nécessaire pour atteindre la valeur souhaitée est calculé. Le programme passe alors à une phase de décision 285 dans laquelle il est déterminé si la quantité AVWLOC est supérieure ou

égale à zéro. Cette valeur est la vitesse moyenne calcu-

lée obtenue à la phase 269. Si la vitesse n'est pas su-

périeure ou égale à zéro, la réponse est négative et le numéro de cycles est rendu égal au numéro précédant plus

une unité, à la phase 287. Ensuite, un contrôle est effec-

tué pour déterminer si le numéro de cycle est égal à 4 à la phase de décision 288. S'il n'en est pas ainsi, le programme sort de l'interruption à la phase 289. Si la réponse est positive, le numéro de cycle est ramené à zéro à la phase 290 et ensuite, la moyenne de la force et de la vitesse pendant les quatre cycles précédents est établie à la phase 291, puis le programme sort de

l'interruption à la phase 293. C'est cette valeur mo-

yenne qui est utilisée pour un tracé de courbes.

Si la vitesse n'est pas supérieure ou égale à zéro, la phase 295 pose la question de savoir si l'angle a augmenté depuis la dernière fois. Si la réponse est négative, le programme sort de l'interruption à la phase 297. Si la préponse est positive, la force et la valeur AVWLOC sont additionnées aux mesures actuelles de force et de vitesse à la phase 299, et à nouveau, le programme sort de l'interruption. Pour en revenir à la phase de décision 265, si le numéro d'échantillon est égal à 8,

le programme sort immédiatement à la phase 300.

L'examen de l'organigramme montre que la pression est lue tous les huit échantillons et que les calculs sont effectués tous les huit instants d'échantillon, à l'exceptiondu calcul de moyenne qui est effectué tous les quatre cycles. La seule opération qui est exécutée à chaque interruption est celle de progression du moteur s'il y a lieu. Il faut à nouveau remarquer que cela est

nécessaire car le moteur ne réagit pas suffisamment vite.

Ainsi. les calculs aux phases 283, 284 peuvent imposer par exemple trois ou quatre pas du moteur. Cela se fait

pendant les trois ou quatre intervalles suivants d'échan-

tillonnage, même si rien d'autre n'est fait.

Il faut noter qu'aux phases 267, 269 et 277, des calculs sont effectués pour déterminer la vitesse et pour déterminer la force. Les calculs sont faits en utilisant des fonctions de position F (IPOSTN), G (IPOSTN). Ces

fonctions sont obtenues dans des tables de consultation.

Dans le mode de réalisation de l'appareil d'exercice pour lequel le présent programme a été conçu, le codeur d'arbre n'est pas accouplé directement au sommet, mais par l'intermédiaire d'une courroie crantée. Cela veut

dire qu'il ne représente pas exactement l'angle. Un cal-

cul a été fait de la relation entre l'angle au codeur d'arbre et l'angle au point de rotation et cette fonction

a été utilisée pour former une première table de consul-

tation. D'une manière similaire, une autre table établit la corrélation entre les impulsions du codeur et les degrés. A cet égard, unle impulsion du codetur équivaut a un demi- degré. Ces deux calculs permettent d'utiliser

le dispositif selon l'invention avec n'importe quel ap-

pareil d'exercice. Lutr3ment ditp ces tables peuvent être adaptées à toute machine d'exercice en tenant compte de

1j sa plage de mouvement et des non-linéarités entre la sor-

tie du codeur d'arbre et le mouvement de la machine. En outre, étant donné que la machine fonctionne avec un piston qui est accouplé avec le levier en un point autre que l'extrémité & laquelle la force est appliquée par l'utilisateur, il existe une certaine fonction entre la pression lue au vérin hydraulique et la pression appliquée aux poignées. C'est la fonction G quicontient un facteur de normalisation pour convertir en kg le signal de sortie

du transducteur de pression. La fonction G corrige égale-

ment l'angle variable entre labarre d'exercice et le vérin. Elle tient également compte du bras de levier et de la section du cylindre pour convertir la pression en une force à la barre d'exercice. Enfin, une table donne la fonction F tenant compte du poids de la barre d'exercice. Le poids avec lequel l'utilisateur s'exerce dépend de l'angle de la barre d'exercice, c'est-à-dire que ce poids est maximal quand. la barre est horizontale et minimal quand elle est verticale. La fonction F

tient compte de ceci également dans une table de consul-

tation.

Il faut en outre noter que la fonction de la case

de décision 285 est de corriger les valeurs des fonc-

tions en fonction des mesures actuelles ou de déclencher l'établissement de la moyenne qui se fait à la fin d'un cycle. Si la vitesse est inférieure à zéro, cela veut dire que la barre se déplace vers le bas et que le cycle est donc terminé. Il faut également noter qu'un tracé de courbe a été donné comme exemple de la manière d'extraire des données

de l'appareil, mais qu'il existe d'autres possibilités.

Il est également possible de connecter un appareil d'en-

registrement, par exemple un enregistreur sur bande ou un enregistreur sur disque au calculateur et d'enregistrer les performances d'une personne pendant une cession d'exercice. Ces informations enregistrées peuvent ensuite être utilisées pour une analyse et elles peuvent en outre être introduites à nouveau dans la machine pour assurer qu'elle continue de jour en jour à augmenter la difficulté

de l'exercice.

Plusieurs appareils selon l'invention peuvent aussi ftre connectés à un calculateur central, à la commande d'un instructeur qui pourrait immédiatement analyser les

données entrantes qui ont été transmises depuis les appa-

reils d'exerciee vers le calculateur principal. En outre,

avec un enregistreur sur bande ou sur disque, des exer-

cices peuvent tre programmés à l'avance. Un exemple a été donné précédemment dans lequel un athlète entralné enregistrait un certain profil qui avait été mémorisé dans des fonctions en cours puis transféré à la fonction voulue. D'une manière similaire, ces données provenant de mesures réelles sur des athlètes expérimentés ou de

calculs peuvent 9tre enregistrées sur un disque, le dis-

que étant utilisé comme entrée pour l'appareil selon l'in-

vention. Par ailleurs, la possibilité d'exercice en fonc-

tion de données préalables ou de données mémorisées offre de grandes applications dans le domaine de la rééducation lorsque la force qui peut être appliquée dans une certaine

plage de mouvements est limitée.

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lMasse 2 B Masse +3V 3 c +5V

A11 4 D A10

A9 3 E AS

A7 o i A6

D5 7 H D7

Dfj 8 J D4 Tableau IV 10 L il _

HEM R/W 12 N

i-

IBEM R/W 13 P

14 R

3 15 S! D2

1 1s T Do

17 U A4

_, _.,

3 1R V A2

A1 19 W A0

V 20 X +5V

-lasse 21 Y Masse lasse 22 Z Masse

TA3 LEAU IV

INT. SIGNAL

4 MEM 0

J MEM 1

ô M mEm 2

TABLEAU V

MONITEUR

TABLEAU VI

R/w mEm

IENTÉE /SORTIE

taboleau VII

INUTILI SE

c i

RESERVE

EPROM

RESERVE

R/w Em<.

R/I..r MEIM

POSITION

POSITION

s000 E080

POSITION EB0

POSITION

POSITION

D000

DOOçô0

POSITION 9400

POSITION 8000

-POSITION 3000

POSITION 0000

ROI EN 2

RA.M SEL

SEL 13

SEL 12

TA!3 bEAU VI

ADRESSE DISPOSITIF

EEOR + EEO9 ACIA

EE10 - EE13 PIA NO 1

EE20 -EE23 PIA No 2

EE40 - EE43

EE80 - EE83

EFOO EFo3

TABLEAU VII

ADRESSE DISPOSITIF

D004 + D005 AFFICHAGE

DOOR - DOOB PIAO

DO10 MOTEUR AV.

D020 MOTEUR AR.

DO40 - D043

DOgO - DO3

D100 - D103

3'

R VEIDICATIONS

1 - Appareil d'exercice physique, caractérisé en ce qu'il comporte un premier dispositif (11) destiné à 9tre entaeé par au moins un membre d'un utilisateur et supporté de manière à pouvoir se déplacer entre deux limites, un second dispositif (15) destiné à contr8ler le mouvement

* dudit premier dispositif en resisant a une force appli-

quée contre lui par l'utilis.ateur, ledit dispositif com-

prenant une entrée de commande (21: 29), un troisième dis-

positif (18) destiné à mesurer la force appliquée audit premier dispositif par l'utilisateur et fournissant un premier signal de sortie qui lui est proportionnel, un quatrième dispositif (25) destiné à mesurer le déplacement

dudit premier dispositif entre lesdites limites et produi-

sant un second signal de sortie qui lui est proportionnel,

et un cinquième dispositif (27) programmable dont les en-

trées reçoivent lesdits premier et second signaux de sor-

tie et produisant un troisième signal de sortie appliqué

à une entrée de commande dudit second dispositif.

2 - Appareil d'exercice physique, caractérisé en ce qu'il comporte un chassis (13) d'une barre d'exercice (11) monté sur ledit chassis de manière à ttre encagée par au moins un membre d'un utilisateur, ladite barre d'exercice étant mobile entre deux limites, un vérin hydraulique (15) exerçant une force contre ladite barre d'exercice dans au moins un sens pour s'opposer à une force appliquée par un

utilisateur, ledit vérin hydraulique comprenant une sou-

pape (21) de commande de la circulation du fluide hydrau-

lique, en commandant ainsi la valeur de la résistance dé-

veloppée, un dispositif (18) destiné à mesurer la pression dans ledit vérin hydraulique et produisant un signal de sortie qui est fonction de la force appliquée sur ladite

barre d'exercice, un dispositif (25) destiné à mesurer le-

déplacement de ladite babre d'exercice entre lesdites li-

mites et produsa-t un second signal de sortie qui lui est proportionnel, un dispositif d'entraInement (29) destiné à positionner la soupape dans ledit vérin hydraulique et

un dispositif programmable (2'7) dont des entrées reçoi-

vent lesdits premier et second signaux de sortie, et qui

délivre un troisième signal de sortie appliqué à une en-

trée de commande dudit dispositif d'entratnement.

3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif programmable (27) comporte un

dispositif (37) destiné à mémoriser un ensemble de va-

leurs de force voulue en fonction d'une position, un dis-

positif (33) réagissant audit second signal de sortie en sélectionnant l'une des valeurs mémorisées de force pour

effectuer une comparaison, et un dispositif (33) qui com-

pare ladite valeur sélectionnée avec ledit premier signal de sortie et qui délivre ledit troisième signal de sortie

en fonction de la différence entre lesdites valeurs.

4 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif programmable (27) comporte un

dispositif (37) destiné à mémoriser un ensemble de va-

leurs voulues de vitesse en fonction d'une position, un dispositif (33) destiné à produire à partir dudit second signal de sortie un signal représentant une vitesse, un

dispositif (33) destiné à sélectionner l'une desdites va-

leurs mémorisées en fonction dudit second signal de sortie

et un dispositif (33) destiné à comparer ladite valeur sé-

lectionnée avec ledit signal et à produire un signal de

sortie de commande en fonction de la différence entre les-

dites valeurs.

- Appareil selon la revendication 2, caractérisé eh ce que ledit dispositif programmable (27) comporte un

dispositif (37) destiné à mémoriser un ensemble de va-

leurs voulues d'accélération en fonction d'une position,

un dispositif (33) destiné à produire à partir dudit se-

cond signal de sortie un signal représentant une accéléra-

tion, un dispositif (33) destiné à sélectionner l'une des-

dites valeurs mémorisées en fonction dudit second signal de sortie et un dispositif (33) destiné à comparer ladite valeur sélectionnée avec ledit signal et à produire un

signal de sortie de commande en fonction de leur différence.

6 - Appareil selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que ledit dispositif d'entratnement consiste

en un moteur pas à pas (29).

7 - Appareil selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que ladite barre d'exercice (11) est montée

de maniàre à pouvoir tourner sur ledit chassis (13), le-

dit dispositif (25) de mesure de déplacement consistant en un codeur d'angle qui mesure le déplacement arngulaire

de ladite barre d'exercice.

8 - Appareil selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que ladite soupape de commande (21) commande le débit avec lequel le fluide hydraulique est chassé

dudit vérin hydraulique (15)quand ladite barre d'exer-

cice est déplacée, de manière que ledit vérin hydrauli-

que développe une résistance passive à une force appli-

quée par l'utilisateur sur la barre d'exercice.

9 - Appareil selon la revendication 8, caractéri-

sé en ce que ledit dispositif d'entraInement consiste

en un moteur pas à pas (29) qui tourne en réponse à la-

dite entrée de commande pour augmenter ou diminuer le débit auquel ledit fluide hydraulique est chassé dudit

vérin hydraulique.

- Procédé de commande d'ul appareil d'exercice physique, comprenant un chassis (13), un dispositif (11) destiné à 9tre engagé par au moins un membre d'un utilisateur et supporté sur ledit chassis de manière A

tourner dans une plage angulaire, et un vérin hydrauli-

que(15)développant une force contre ledit dispositif (11) dans au moins un sens, ledit vérin comportant une soupape réglable (21) destinée à commander le débit et

par conséquent, la résistance à une force appliquée au-

dit dispositif par un utilisateur, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à mesurer (18) la force appliquée audit dispositif (11) en mesurant la pression dans ledit vérin (15) et en produisant un premier signal de sortie qui lui est proportionnel,

à mesurer (25) le déplacement angulaire dudit disposi-

tif (11) et en produisant un second signal de sortie qui lui est proportionnel, à mémoriser (37) au moins

une valeur souhaitée, à déterminer (33) une valeur me-

surée à partir de l'un au moins desdits signaux de sor-

tie, à comparer (33) ladite valeur mesurée avec ladite valeur souhaitée pour développer un signal de commande indiquant la différence entre ladite valeur souhaitée et ledit signal de sortie et à utiliser ledit signal de

commande pour commander automatiquement (29) ladite sou-

pape réglable (21) dans un sens qui tend à annuler la-

dite différence.

11 - Procédé de commande d'un appareil d'exercice physique comprenant un chassis (13), un dispositif (11) d'engagement par un membre monté de façon mobile sur le chassis et destiné à être engagé par au moins un membre d'un utilisateur, un dispositif (15) de résistance à une force développant une force contre ledit dispositif d'engagement de membre, ledit dispositif de résistance étant réglable (21) de manière à contrôler la résistance

à une force appliquée par un utilisateur sur ledit dis-

positif d'engagement, procédé caractérisé en ce qu'il

consiste essentiellement à déplacer une première fois le-

dit dispositif (11) d'engagement en lui appliquant une première force exercée par l'utiliateur, à mesurer (1R) ladite première force exercée par l'utilisateur le long du trajet du mouvement dudit dispositif d'engagement et

a produire un premier signal de sortie qui lui est pro-

portionnel, à mémoriser (37) ledit premier signal de sortie, à déplacer ledit dispositif d'engagement (11) une seconde fois en lui appliquant uneseconde force exercée par l'utilisateur, à mesurer (18) ladite seconde force exercée par l'utilisateur le long du trajet du mouvement du dispositif d'engagement et à produire un second signal de sortie qui lui est proportionnel, à comparer (33) ledit second signal de sortie avec ledit premier signal de sortie mémorisé de manière à produire

un signal de commande et à commander (29) ledit dispo-

tif de résistance à une force par ledit signal de com-

mande. 12 - Procédé de commarnde d'tun appareil d'exercice physique comprenant un chassis (13), ul dispositif (11) d'engragement par un membre monté de façon mobile sur le chassis et destiné à 8tre engagé par au moins Lun membre d'un utilisateur, un dispositif (15) de résistance à une force exerçant une force contre ledit dispositif

d'engagement, ledit dispositif de résistance étant ré-

glabie (21) pour contr8ler la résistance à une force

appliquée par un utilisateur audit dispositif d'en.vaea-

ment, proceédé caractérisé en ce queil consiste essenD tiellemnent à déplacer ledit dispcsitif (11) d'engeagement par un membre une première fois eai lui appliquant une première force exercée par làutilisateur, à mesurer (25) le déplacement dudit dispositif d'engjagement le long du trajet de son mouvement et a produire -unl premier signal de sortie, a mémoriser (37) ledit premier signal de sortie, à déplacer une seconde fois ledit dispositif

0 d'engagement en lui appliquant une seconde force exer-

cée par l'utilisateur, à mesurer (25) le déplacement dudit dispositif d'engagement le long du trajet de son mouvement pendant qu'il est déplacé une seconde fois et à produire une second signal de sorties à comparer (33) ce second si..nal de sortie avec ledit premier signal de sortie mémorisé pour produire un signal de commande, et à commander (29) ledit dispositif de résistance à une

porte par ledit sienal de commande.