IT201900006856A1 - Macchina per allenamento - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“MACCHINA PER ALLENAMENTO”
La presente invenzione è relativa ad una macchina per allenamento.
Nel settore tecnico delle macchine per allenamento sono note numerose tipologie di macchine per allenamento che consentono l’allenamento di diverse parti del corpo.
Una macchina per allenamento nota comprende un gruppo antagonista per fornire un carico resistente all’utente durante l’allenamento. Il carico resistente è misurabile in chilogrammi. Il gruppo antagonista è provvisto di uno più pesi, tipicamente in ghisa, ed è collegato ad un sistema di interazione movimentabile dall’utente (atleta) tramite un sistema di trasmissione del moto, il quale a sua volta comprende almeno un elemento di collegamento flessibile, tipicamente un cavo, ed eventualmente una o più pulegge. Il sistema di interazione è costituito, ad esempio, da una cintura, una piastra scorrevole, un’imbottitura fissata ad uno o più elementi articolati, una maniglia, oppure un bilanciere. In uso, l’utente movimenta il sistema di interazione per vincere il carico resistente fornito dal gruppo antagonista.
Per regolare l’intensità dell’allenamento, l’utente seleziona inizialmente un certo valore di carico resistente che viene, quindi, trasmesso al sistema di interazione.
Un primo inconveniente riscontrabile in questa tipologia di macchina per allenamento è dato dal fatto che durante l’allenamento, l’utente, movimentando il sistema di interazione, varia la sua posizione, ed in particolare varia l’angolazione delle articolazioni coinvolte nella movimentazione, compiendo un minore o maggiore sforzo.
Infatti, la forza della muscolatura coinvolta nella movimentazione del sistema di interazione varia in funzione della lunghezza muscolare, e quindi in funzione dell’angolazione della relativa articolazione, secondo una rispettiva curva, nota come curva forza-lunghezza, avente un andamento noto e ricavabile sperimentalmente. La curva forza-lunghezza è influenzabile da uno specifico allenamento caratteristico di un certo sport: infatti l’allenamento di un certo sport rinforza la muscolatura in maniera selettiva, aumentando la forza muscolare in modo preponderante negli angoli di lavoro specifici del gesto sportivo. Tuttavia, nella tipologia di macchina per allenamento sopra descritta, il carico resistente rimane costante durante la movimentazione del sistema di interazione.
Un secondo inconveniente è dovuto al fatto che, nei primi gradi di movimento angolare dell’articolazione coinvolta dalla movimentazione occorre una forza maggiore rispetto a quella selezionata al fine di superare l’inerzia iniziale del carico resistente, mentre nei gradi successivi di movimento angolare occorre una forza minore rispetto quella selezionata grazie all’inerzia del carico resistente che è già in movimento.
Per ovviare a questi inconvenienti, è stata realizzata una macchina per allenamento il cui sistema di trasmissione del moto comprende una o più camme che definiscono un braccio di leva la cui lunghezza varia con l’angolo dell’articolazione e quindi permettono di variare il carico percepito dall’utente, ossia lo sforzo effettivamente compiuto dall’utente per opporsi al gruppo antagonista.
Tuttavia, questo meccanismo di variazione del carico è piuttosto impreciso, nel senso che non è possibile conoscere, né impostare con la necessaria precisione una variazione del carico resistente al variare dell’angolo dell’articolazione.
Scopo della presente invenzione è fornire una macchina per allenamento che sia priva degli inconvenienti sopra descritti.
In accordo con la presente invenzione viene fornita una macchina per allenamento, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
• la figura 1 è una vista in prospettiva di una macchina per allenamento realizzata in accordo con una prima forma di attuazione della presente invenzione;
• la figura 2 è una vista in prospettiva di una macchina per allenamento realizzata in accordo con una seconda forma di attuazione della presente invenzione;
• la figura 3 è una vista in prospettiva di una macchina per allenamento realizzata in accordo con una terza forma di attuazione della presente invenzione; e
• la figura 4 illustra una variante della macchina per allenamento della figura 3.
Nelle figure allegate, con il numero 1 è indicata nel suo complesso una macchina per allenamento. La macchina 1 per allenamento comprende un telaio 2, un gruppo 3 antagonista portato dal telaio 2 ed atto a generare un carico resistente di valore variabile, ed un sistema 4 di interazione collegato in modo mobile al telaio 2. Il sistema 4 di interazione comprende quei mezzi della macchina 1 per allenamento che, in uso, l’utente 5 movimenta direttamente per opporsi al carico resistente generato dal gruppo 3 antagonista.
La macchina 1 per allenamento illustrata nella figura 1 è utilizzata per eseguire un gesto atletico in catena cinetica chiusa a carico degli arti inferiori, ad esempio uno squat oppure un affondo. Con riferimento alla figura 1, il telaio 2 comprende un piano di supporto 2a, sul quale l’utente 5 effettua il suddetto gesto atletico, ed il sistema 4 di interazione comprende una cintura che è collegata al gruppo 3 antagonista tramite almeno un elemento 6 di collegamento flessibile, ad esempio un cavo, che attraversa il piano di supporto 2a in corrispondenza di almeno una fessura 7. In uso, l’utente 5 indossa la cintura e deve vincere il carico resistente generato dal gruppo 3 antagonista quando effettua il gesto atletico sul piano di supporto 2a.
Nella forma di attuazione illustrata nella figura 2, invece, il sistema 4 di interazione comprende una slitta che è montata scorrevole sul telaio 2 e che l’utente 5 movimenta durante l’allenamento vincendo il carico generato dal gruppo 3 antagonista.
Nella forma di attuazione illustrata nelle figure 3 e 4, il sistema 4 di interazione comprende un elemento 8 articolato che è incernierato al telaio 2 per ruotare, rispetto al telaio 2 stesso, attorno ad un asse 10 di rotazione. L’estremità terminale dell’elemento 8 articolato opposta all’asse 10 di rotazione supporta una coppia di imbottiture 11 sulle quali l’utente 5, durante l’allenamento, spinge per muovere l’elemento 8 articolato vincendo il carico generato dal gruppo 3 antagonista.
Secondo altre forme di attuazione non illustrate della presente invenzione, il sistema 4 di interazione comprende una maniglia o un bilanciere o un attrezzo similare movimentabile dall’utente 5 con gli arti superiori o inferiori durante l’allenamento per vincere il carico generato dal gruppo 3 antagonista.
Con riferimento alle forme di attuazione illustrate nelle figure allegate, il gruppo 3 antagonista comprende una macchina 12 elettrica, che può operare come motore o come generatore per trasmettere un carico variabile al sistema 4 di interazione, ed un sistema 13 di trasmissione, mediante il quale il carico resistente generato dal gruppo 3 antagonista viene trasmesso al sistema 4 di interazione.
Il sistema 13 di trasmissione comprende l’elemento 6 di collegamento flessibile, che collega il sistema 4 di interazione ad un albero 14 della macchina 12 elettrica, ed eventualmente una o più pulegge 15 di rimando (figure 2, 3 e 4). L’elemento 6 di collegamento flessibile è costituito da cavo, una fune, una cinghia, oppure una catena ed è avvolto attorno all’albero 14.
La macchina 1 per allenamento comprende inoltre un’apparecchiatura 16 di rilevamento per rilevare una posizione assunta dall’utente 5 durante l’allenamento ed una unità 17 di controllo che riceve i dati rilevati dall’apparecchiatura 16 di rilevamento e che è configurata per regolare il valore del carico resistente generato dal gruppo 3 antagonista in funzione della posizione assunta dall’utente 5, ottimizzando vantaggiosamente l’efficacia dell’allenamento. Nelle forme di attuazione illustrate nelle figure allegate, l’unità 17 di controllo è costituita un personal computer, ed in particolare da un laptop personal computer.
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata, l’unità 17 di controllo è montata a bordo della macchina 1 per allenamento e comprende una unità di elaborazione ed uno schermo, il quale è collegato all’unità di elaborazione ed è montato in modo da essere rivolto verso l’utente per visualizzare informazioni utili relative esercizi effettuati durante l’allenamento.
In dettaglio, l’unità 17 di controllo è configurata per modulare il valore del carico resistente generato dal gruppo 3 antagonista in funzione della posizione assunta dall’utente 5.
In particolare, l’unità 17 di controllo comprende una memoria (non illustrata) atta a contenere uno o più programmi di allenamento, ciascuno dei quali associa a ciascuna posizione assumibile dall’utente 5 un rispettivo valore del carico resistente. In altre parole, il programma di allenamento comprende una pluralità di posizioni possibili dell’utente 5 durante l’allenamento e per ciascuna di dette posizioni possibili un rispettivo valore del carico resistente. In particolare, il programma di allenamento comprende una pluralità di gradi articolari di una articolazione prescelta e per ciascuno di detti gradi articolari associa un rispettivo valore del carico resistente. In sostanza, il programma di allenamento comprende una tabella contenente una pluralità di possibili posizioni dell’utente 5 (pluralità di gradi articolari di una articolazione prescelta), ed una corrispondente pluralità di valori di carico resistente. In questo modo, l’unità 17 di controllo, confrontando ciclicamente la posizione rilevata dall’apparecchiatura 16 di rilevamento con le posizioni possibili contenute nel programma di allenamento, è in grado di selezionare, per ogni posizione rilevata, un corrispondente valore del carico resistente.
Una volta che l’utente 5 ha selezionato il programma di allenamento, l’unità 17 di controllo regolerà di conseguenza il valore del carico resistente, così da garantire uno svolgimento dell’allenamento in condizioni ottimali sia in termini di efficacia dell’allenamento che di sicurezza per l’utente 5.
Secondo una ulteriore forma di attuazione, il programma di allenamento comprende anche una contrazione isometrica, a cui corrisponde una certa posizione angolare isometrica di almeno una articolazione dell’utente 5, ed un rispettivo valore di pausa temporale per definire una pausa isometrica nell’allenamento. Per pausa isometrica si intende una temporanea contrazione muscolare senza variazione di lunghezza del muscolo. L’unità di controllo 17 è configurato per controllare il gruppo 3 antagonista in modo tale che, quando la posizione rilevata corrisponde alla posizione angolare isometrica, la posizione rilevata stessa rimanga sostanzialmente invariata per un tempo pari al valore di pausa temporale.
Secondo una ulteriore forma di attuazione, la macchina 1 per allenamento comprende un sensore di velocità, di per sé noto e non illustrato, per misurare la velocità di spostamento o rotazione del sistema 4 di interazione, a cui corrisponde una velocità di rotazione della macchina 12 elettrica. Vantaggiosamente, la misurazione delle velocità di spostamento o rotazione del sistema 4 di interazione viene eseguita indirettamente, attraverso la misurazione della velocità di rotazione della macchina 12 elettrica.
L’unità 17 di controllo è configurata per controllare il gruppo 3 antagonista, ed in particolare la macchina 12 elettrica, per regolare la velocità di spostamento o rotazione del sistema 4 di interazione sulla base della velocità misurata.
In dettaglio, l’unità 17 di controllo è configurata per aumentare il valore del carico resistente quando la velocità misurata cresce, in modo da limitare progressivamente la velocità di spostamento o rotazione del sistema 4 di interazione. Oppure, in maniera analoga, l’unità 17 di controllo della macchina 1 per allenamento è configurata per ridurre il valore del carico resistente quando la velocità misurata diminuisce, in modo da limitare progressivamente la velocità di spostamento o rotazione del sistema 4 di interazione. Questo funzionamento della macchina 1 per allenamento è particolarmente utile per fini riabilitativi, ossia per eseguire test isocinetici e per l’allenamento della forza esplosiva. In particolare, allo scopo di eseguire un test isocinetico l’unità 17 di controllo è configurata per regolare il valore del carico resistente in modo tale che la velocità misurata rimanga sostanzialmente costante e la forza esercitata dall’utente è misurabile dal valore di carico resistente che viene costantemente regolato durante il test isocinetico.
Nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 1, 2 e 3, l’apparecchiatura 16 di rilevamento comprende una telecamera 18, opzionalmente ad infrarossi, disposta in modo da inquadrare l’utente 5 durante l’utilizzo della macchina 1 per allenamento allo scopo di rilevare la posizione dell’utente 5 stesso e trasmettere i dati all’unità 17 di controllo.
Nella forma di attuazione illustra nella figura 4, in alternativa o in combinazione alla telecamera 18, l’apparecchiatura 16 di rilevamento comprende almeno un sensore 19 di posizione che è accoppiato al sistema 4 di interazione per rilevare con elevata precisione la posizione del sistema 4 di interazione, così da aumentare la precisione con cui viene rilevata la posizione dell’utente 5.
Il sensore 19 di posizione è particolarmente utile quando l’elemento 8 articolato è in grado di imporre all’articolazione dell’utente 5 coinvolta dall’allenamento un movimento obbligato. In questo caso, infatti, posizionando opportunamente il sensore 19 di posizione, è possibile conoscere esattamente la posizione angolare dell’articolazione interessata all’allenamento.
Per esempio, nel caso della macchina 1 per allenamento illustrata nella figura 4, il sensore 19 di posizione è costituito da un encoder angolare ed è disposto in corrispondenza dell’asse 10 di rotazione così da leggere la posizione angolare assunta dall’elemento 8 articolato, a cui corrisponderà una posizione angolare dell’articolazione del ginocchio dell’utente 5 coinvolta nella movimentazione del sistema 4 di iterazione.
A tal proposito va specificato che ai fini della valutazione del carico resistente da trasmettere al sistema 4 di interazione, l’apparecchiatura 16 di rilevamento, preferibilmente, è configurata per rilevare almeno la posizione angolare dell’articolazione coinvolta direttamente nella movimentazione del sistema 4 di interazione durante l’allenamento. Conoscendo la posizione angolare con maggiore precisione è possibile regolare con maggiore precisione il valore del carico resistente.
Si osserva che l’utente 5 ha una curva forza-lunghezza personale, che è influenzata anche dal tipo di sport che pratica e che è determinabile eseguendo un test preallenamento, costituito da una serie di contrazioni isometriche massimali eseguite ad angoli diversi. La macchina 1 per allenamento è in grado di eseguire contrazioni isometriche nel modo precedentemente descritto.
La forza esercitata dall’utente 5 è misurabile indirettamente dai valori di carico resistente utilizzati per le contrazioni isometriche. Il programma di allenamento memorizzato nell’unità di controllo 17 è dunque stabilito in funzione della curva forza-lunghezza determinata durante il test pre-allenamento.
Secondo una variante non illustrata della macchina 1 per allenamento, l’unità 17 di controllo è configurata per consentire una visualizzazione della posizione rilevata dall’apparecchiatura 16 di rilevamento, o comunque almeno della posizione angolare delle articolazioni direttamente coinvolte nella movimentazione del sistema 4 di interazione, durante l’allenamento stesso e/o in un diverso momento. Ad esempio, tale visualizzazione può avvenire tramite lo schermo del personal computer o dello schermo a bordo della macchina 1 per allenamento. In questo modo, durante o dopo l’allenamento, si potrà vantaggiosamente ispezionare la postura dell’utente 5 nel corso dell’intero allenamento, ad esempio al fine di individuare eventuali errori nello svolgimento dell’esercizio.
In accordo con una forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, il gruppo 3 antagonista comprende, in combinazione con la macchina 12 elettrica, un gruppo freno, il quale comprende un organo rotante portato in rotazione del sistema 4 di interazione ed un freno accoppiato all’organo rotante e controllato elettricamente dall’unità 17 di controllo. In particolare, l’unità 17 di controllo è configurata per controllare l’azione del gruppo freno in funzione della posizione assunta dall’utente 5 in maniera analoga a quanto spiegato precedentemente con riferimento al gruppo 3 antagonista che comprende la sola macchina 12 elettrica. Più in dettaglio, ciascun valore di carico resistente del programma di allenamento è dato una combinazione di un rispettivo primo valore fornito dalla macchina 12 elettrica con un rispettivo secondo valore fornito dal gruppo freno.
Il gruppo freno permette di generare carichi resistenti molto elevati e quindi è adatto ad eseguire un programma di allenamento che comprende contrazioni isometriche, oppure per inserire pause isometriche all’interno del programma di allenamento, ad esempio durante uno squat.
In accordo con una ulteriore forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, il gruppo 3 antagonista della macchina 1 per allenamento comprende, in alternativa alla macchina 12 elettrica, una molla di chiamo atta a lavorare in trazione per richiamare l’elemento 6 di collegamento flessibile, ed un gruppo freno, il quale comprende un organo rotante portato in rotazione del sistema 4 di interazione ed un freno accoppiato all’organo rotante. L’unità 17 di controllo è configurata per controllare l’azionamento del gruppo freno in funzione della posizione assunta dall’utente 5 in maniera analoga a quanto spiegato precedentemente con riferimento al gruppo 3 antagonista che comprende la macchina 12 elettrica.
L’eventuale sensore di velocità descritto in precedenza è accoppiato all’organo rotante del gruppo freno.
In accordo con una ulteriore forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, il gruppo 3 antagonista comprende, in alternativa alla macchina 12 elettrica, un sistema elettro-idraulico o elettropneumatico. L’unità 17 di controllo è configurata per controllare l’azionamento del sistema elettro-idraulico o elettro-pneumatico in funzione della posizione assunta dall’utente 5 in maniera analoga a quanto spiegato precedentemente con riferimento al gruppo 3 antagonista che comprende la macchina 12 elettrica.
Benché l’invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad esempi di attuazione ben precisi relativi ad una macchina 1 per allenare arti inferiori dell’utente 5, essa non è da ritenersi limitata a tali esempi di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche o semplificazioni coperte dalle rivendicazioni allegate, quali ad esempio macchine per allenare gli arti superiori o il tronco dell’utente 5, cioè macchine che hanno differenti mezzi di interazione movimentabili dall’utente. Ad esempio, con riferimento alla forma di attuazione della figura 1, il sistema 4 di interazione sono costituiti da un bilanciere ed il piano di supporto 2a comprende almeno due fessure 7 attraversate da due elementi 6 di collegamento flessibili aventi rispettive prime estremità collegate a due porzioni di estremità del bilanciere lato all’albero 14 e rispettive seconde estremità collegate, ed in particolare avvolte, attorno ad due rispettive porzioni dell’albero 14 della macchina 12 elettrica.
La macchina 1 per allenamento sopra descritta presenta numerosi vantaggi derivanti dalla propria capacità di regolare in modo preciso il carico resistente in funzione della posizione dell’utente 5.
Prima di tutto, la macchina 1 per allenamento asseconda la curva forza-lunghezza dei muscoli coinvolti nella movimentazione del sistema di interazione e quindi massimizza l’efficacia di un allenamento, previa esecuzione di un test pre-allenamento per determinare la curva specifica dell’utente 5. In altre parole, la macchina 1 per allenamento permette di assecondare in maniera precisa la variazione della forza muscolare al variare delle lunghezze dei muscoli coinvolti nella movimentazione del sistema di interazione, grazie alla possibilità di variare in modo consistente il carico resistente per ogni singolo grado articolare. Inoltre, la configurabilità precisa del carico resistente consente implementare diverse forme di carico resistente, ad esempio elastica o isoinerziale.
In secondo luogo, la macchina 1 per allenamento permette di eseguire allenamenti specifici non possibili con le macchine per allenamento di tipo noto. Ad esempio, la macchina 1 per allenamento permette di concatenare più fasi di allenamento aventi rispettivi differenti carichi resistenti (isometriche, concentriche ed eccentriche) e con variazioni di carico all’interno delle stesse fasi. Questo tipo di allenamenti risulta impossibile con le macchine per allenamenti di tipo noto.
In terzo luogo, la macchina 1 per allenamento permette di essere utilizzata vantaggiosamente anche in ambito riabilitativo: infatti, con una opportuna configurazione, permette di ridurre le sollecitazioni di alcune parti del fisico dell’utente, salvaguardandone la salute e permette di rispettare il cosiddetto arco doloroso di una certa patologia muscolare o articolare dell’utente.
Infine, la macchina 1 per allenamento è di facile ed economica realizzazione e può essere realizzata apportando poche modifiche alle macchine per allenamento esistenti.
Infatti, è sufficiente sostituire i carici resistenti tradizionali (pesi) con il gruppo 3 antagonista, aggiungere all’apparecchiatura 16 di rilevamento, ad esempio una comune telecamera 18, e configurare opportunamente l’unità 17 di controllo. La presente invenzione consente di raggruppare in un’unica macchina le funzione di diverse macchine per allenamento presenti oggi sul mercato.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per allenamento comprendente un gruppo (3) antagonista per generare un carico resistente di valore variabile e mezzi (4) di interazione, i quali sono movimentabili da un utente (5) durante l’allenamento e collegati al gruppo (3) antagonista così che il carico resistente generato dal gruppo (3) antagonista sia trasmesso a mezzi (4) di interazione per opporsi alla movimentazione dei mezzi (4) di interazione; la macchina (1) per allenamento essendo caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (16) di rilevamento per rilevare una posizione assunta dall’utente (5) durante l’utilizzo della macchina (1) per allenamento, la detta posizione dell’utente (5) comprendendo in particolare una posizione angolare di almeno una articolazione dell’utente (5), e mezzi (17) di controllo configurati per controllare il gruppo (3) antagonista in modo da regolare il valore del carico resistente generato in funzione della posizione assunta dall’utente (5).
  2. 2. Macchina per allenamento secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi (17) di controllo comprendono una memoria contenente un programma di allenamento, il quale comprende una pluralità di posizioni possibili dell’utente (5) durante l’allenamento ed una corrispondente pluralità di valori di carico resistente; detti mezzi (17) di controllo essendo configurati per confrontare la posizione rilevata dell’utente (5) con la pluralità di posizioni possibili del programma di allenamento per selezionare un corrispondente valore di carico tra la pluralità di valori di carico resistente.
  3. 3. Macchina per allenamento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il programma di allenamento comprende una contrazione isometrica, la quale preferibilmente comprende una posizione angolare isometrica di detta almeno una articolazione dell’utente (5), ed un rispettivo valore di pausa temporale; detti mezzi (17) di controllo essendo configurati per controllare il gruppo (3) antagonista in modo tale che, quando la posizione rilevato corrisponde a detta posizione angolare isometrica, la posizione rilevata stessa rimanga sostanzialmente invariata per un tempo pari al valore di pausa temporale.
  4. 4. Macchina per allenamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, e comprendente un sensore di velocità per misurare la velocità di spostamento o rotazione dei mezzi (4) di interazione; i mezzi (17) di controllo essendo configurati per controllare il gruppo (3) antagonista in modo da regolare la velocità di spostamento o rotazione dei mezzi (4) di interazione in funzione della velocità misurata.
  5. 5. Macchina per allenamento secondo la rivendicazione 4, in cui i mezzi (17) di controllo sono configurati per aumentare o diminuire il valore del carico generato quando la velocità misurata cresce o, rispettivamente, diminuisce.
  6. 6. Macchina per allenamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il gruppo (3) antagonista comprende una macchina (12) elettrica operante come motore o come generatore per generare detto carico resistente di valore variabile, ed almeno un elemento (6) di collegamento flessibile che collega i mezzi (4) di interazione ad un albero (14) della macchina (12) elettrica.
  7. 7. Macchina per allenamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il gruppo (3) antagonista comprende un gruppo freno comprendente un organo rotante, il quale è portato in rotazione dai mezzi (4) di interazione, ed un freno, il quale è accoppiato all’organo rotante e controllato dai mezzi (17) di controllo.
  8. 8. Macchina per allenamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui i mezzi (16) di rilevamento comprendono almeno una telecamera (18), la quale è disposta in modo tale da inquadrare l’utente (5) durante l’utilizzo della macchina (1) per allenamento ed è preferibilmente sensibile ai raggi infrarossi.
  9. 9. Macchina per allenamento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui i mezzi (16) di rilevamento comprendono almeno un sensore (19) di posizione accoppiato ai mezzi (4) di interazione.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100125026A1 (en) * 2008-11-16 2010-05-20 Vyacheslav Zavadsky Wireless game controller for strength training and physiotherapy
US20140038777A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 John M. Bird Resistance Apparatus, System, and Method
US20180214729A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 LiftLab, Inc. Systems for dynamic resistance training

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100125026A1 (en) * 2008-11-16 2010-05-20 Vyacheslav Zavadsky Wireless game controller for strength training and physiotherapy
US20140038777A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 John M. Bird Resistance Apparatus, System, and Method
US20180214729A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 LiftLab, Inc. Systems for dynamic resistance training

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