ITRM20110328A1 - Macchina per allenamento con controllo automatico di un carico gravitazionale. - Google Patents

Description

MACCHINA DI ALLENAMENTO CON CONTROLLO AUTOMATICO DI

UN CARICO GRAVITAZIONALE

La presente invenzione riguarda una macchina di allenamento, in particolare una macchina per la forza muscolare, con controllo automatico di un carico gravitazionale (i.e. un peso), che consente in una maniera che risulta affidabile, economica, comoda e sicura per l’utilizzatore di controllare gli spostamenti del carico gravitazionale quando l’utilizzatore si allena, particolarmente per assorbire l’energia cinetica di pesi mobili.

La presente invenzione riguarda altresì il relativo procedimento e gli strumenti che possono essere utilizzati per eseguire il procedimento.

E’ noto che carichi gravitazionali son oil modo più comune di procure una resistenza nell’allenamento della forza muscolare. Vi sono molte ragioni per questo, ma la ragione più importante à ̈ da un punto di vista fisiologico. Il sistema neuro†muscolare si à ̈ evoluto in migliaia di anni per vincere la gravità. Lo scopo à ̈ di consentirci di spostare il nostro corpo e di spostare oggetti esterni. Anche quando spostiamo una massa, l’inerzia della massa fornirà una ulteriore resistenza in aggiunta alle forze gravitazionali.

Ciò genera distinte caratteristiche della forza F della resistenza data da una massa m che si sposta con accelerazione a come segue:

F=m·g m·a [1] dove:

- l’unità di forza F à ̈ [Newton],

- l’unità di massa m à ̈ [chilogrammo],

- l’unità di accelerazione a à ̈ [m/s<2>], e

- g à ̈ l’accelerazione di gravità pari a 9,80665 m/s<2>.

Quindi, quando si effettua l’allenamento della forza, o si controlla la forza dinamica, nella maggior parte dei casi à ̈ preferibile lavorare in condizioni che siano naturali per il sistema neuro†muscolare.

Tuttavia, in una situazione pratica, la natura di una massa in movimento à ̈ impegnativa. L’energia cinetica E di una massa m che si sposta a velocità v à ̈ data dalla formula:

E=1/2·m·v<2>[2]

dove

- l’unità di energia E à ̈ [Joule], e

- l’unità di velocità v à ̈ [m/s].

Come visto dalla formula [2], l’energia E incrementa esponenzialmente con la velocità v del peso avente massa m. In una macchina di allenamento avente una pila di pesi spostata da un utilizzatore, questa energia deve essere assorbita in qualche modo allo scopo di arrestare il peso dallo spostarsi, specialmente quando i pesi si spostano ad alta velocità.

Nella vita reale alte velocità sono normalmente associate al saltare, al colpire qualcosa od al lanciare un oggetto esterno. L’energia cinetica à ̈ assorbita in tali casi differenti come segue:

- quando si salta, l’energia cinetica à ̈ assorbita dal corpo all’atterraggio;

- quando si colpisce, la massa colpita à ̈ usualmente bassa (e.g. nel pugilato, nel tennis, nella pallavolo) e conseguentemente i livelli di energia cinetica sono relativamente bassi: attraverso un sufficiente intervallo di moto l’energia cinetica à ̈ assorbita dai muscoli antagonisti at forze relativamente basse;

- quando si lancia, l’energia cinetica à ̈ assorbita dall’oggetto che sta ricevendo l’oggetto in volo.

Differentemente, in una macchina di allenamento l’intervallo di moto, i.e. il tragitto di viaggio percorso dai pesi, à ̈ spesso troppo breve per consentire all’energia cinetica di essere assorbita da un corretto smorzamento prima che il peso mobile colpisca l’estremità meccanica del tragitto di viaggio del peso. Ciò genererà rumore indesiderato e può persino danneggiare la macchina. In alcuni casi, l’assorbimento dell’energia cinetica del peso mobile risulta assolutamente indesiderabile dato che un impact (prodotto a tale scopo) può anche provocare disagio o lesioni all’utilizzatore.

Il documento WO 2007/043970 descrive una macchina sensorizzata che utilizza un motore elettrico controllato da un elemento di elaborazione, eventualmente un computer, sulla base di un modello matematico, così che il motore elettrico à ̈ regolato in modo tale da imitare la resistenza di una massa sebbene nessun peso mobile sia presente nella macchina.

Tuttavia, questa macchina della tecnica anteriore soffre di una serie di svantaggi.

Innanzitutto, un forte motore à ̈ necessario dato che tutta la resistenza à ̈ fornita dal motore. Inoltre, sensori di elevata qualità sono necessari dato che il controllo à ̈ pure basato sulla rilevazione di vari parametri di moto. Questo comporta che la macchina à ̈ molto costosa.

Ulteriormente, un utilizzatore non avverte la resistenza dei pesi artificiali, esercitata dal motore controllato, come perfettamente naturale, a causa delle prestazioni degli algoritmi di regolazione, dei sensori utilizzati per la regolazione, del motore e della relativa elettronica.

In questo contesto, viene ad inserirsi la soluzione proposta secondo la presente invenzione, che consente di superare i summenzionati problemi.

Lo scopo della presente invenzione à ̈, pertanto, quello di consentire in una maniera che risulta affidabile, economica, comoda e sicura per l’utilizzatore di controllare gli spostamenti del carico gravitazionale (i.e. un peso) di una macchina di allenamento quando utilizzata da un utilizzatore che si allena, specialmente per assorbire l’energia cinetica di pesi mobili.

Forma oggetto specifico della presente invenzione una macchina di allenamento, in particolare macchina per la forza muscolare, con controllo automatico di un carico gravitazionale, che include un carico gravitazionale accoppiato a mezzi di trasmissione di forza, per mezzo dei quali il carico gravitazionale à ̈ spostabile da un utilizzatore che esercita una forza su detti mezzi di trasmissione di forza, la macchina di allenamento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere altresì un primo albero, girevolmente accoppiato a detti mezzi di trasmissione e ad una prima estremità di una molla a torsione, ed un motore elettrico avente un secondo albero girevole accoppiato ad una seconda estremità della molla a torsione, la macchina di allenamento comprendendo anche primi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo di rotazione del primo albero e secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo di rotazione del secondo albero, la macchina di allenamento comprendendo anche mezzi di elaborazione che ricevono dati rilevati da detti primi e secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione e che controllano il motore elettrico sulla base di detti dati rilevati.

Sempre secondo l’invenzione, detti mezzi di trasmissione possono comprendere:

- un primo cavo accoppiato al carico gravitazionale, preferibilmente tramite una prima estremità del primo cavo che à ̈ solidalmente accoppiata ad una barra di supporto che supporta il carico gravitazionale,

- mezzi di impugnatura, preferibilmente selezionati dal gruppo comprendente una impugnatura, una barra, ed una piastra, fissati ad una seconda estremità del primo cavo,

- una prima puleggia sulla quale corre il primo cavo, per cui la prima puleggia à ̈ in grado di cambiare la direzione di una forza esercitata su detti mezzi di impugnatura dall’utilizzatore allo scopo di sollevare il carico gravitazionale,

detto primo albero essendo girevolmente accoppiato alla prima puleggia.

Ancora secondo l’invenzione, detti mezzi di trasmissione possono comprendere:

- un primo cavo accoppiato al carico gravitazionale, preferibilmente tramite una prima estremità del primo cavo che à ̈ solidalmente accoppiata ad una barra di supporto che supporta il carico gravitazionale,

- mezzi di impugnatura, preferibilmente selezionati dal gruppo comprendente una impugnatura, una barra, ed una piastra, fissati ad una seconda estremità del primo cavo,

- una prima puleggia sulla quale il primo cavo à ̈ in grado di correre, per cui la prima puleggia à ̈ in grado di cambiare la direzione di una forza esercitata su detti mezzi di impugnatura dall’utilizzatore allo scopo di sollevare il carico gravitazionale,

- un secondo cavo le due estremità del quale sono accoppiate al carico gravitazionale, preferibilmente tramite una barra di supporto che supporta il carico gravitazionale,

- una seconda puleggia, in cui il secondo cavo à ̈ in grado di correre sulla prima e sulla seconda puleggia,

detto primo albero essendo girevolmente accoppiato alla seconda puleggia.

Ulteriormente secondo l’invenzione, il carico gravitazionale può essere regolabile, il carico gravitazionale preferibilmente comprendendo una pila di pesi selezionabili.

Sempre secondo l’invenzione, i mezzi di elaborazione possono controllare il motore elettrico in modo da mantenere la differenza tra gli angoli di rotazione rispettivamente rilevati da detti secondi e da detti primi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione pari ad un valore bersaglio, il valore bersaglio essendo preferibilmente ricevuto da detti mezzi di elaborazione da una interfaccia di ingresso/uscita, il valore bersaglio essendo più preferibilmente dipendente dall’angolo di rotazione rilevato da detti secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione.

Ancora secondo l’invenzione, il carico gravitazionale può comprendere una pila di pesi selezionabili spostabili verso l’alto da una base quando selezionati, i pesi non selezionati rimanendo poggiati sulla base, la base essendo provvista di mezzi di rilevazione di peso, preferibilmente comprendenti una cella di carico, per rilevare il peso che poggia sulla base, detti mezzi di rilevazione di peso essendo connessi a detti mezzi di elaborazione, detti mezzi di elaborazione essendo in grado di impostare automaticamente il valore bersaglio sulla base del peso rilevato da detti mezzi di rilevazione di peso.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detti primi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione possono comprendere un primo codificatore, o encoder, digitale o potenziometro lineare e detti secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione possono comprendere un secondo encoder digitale o potenziometro lineare.

Sempre secondo l’invenzione, detti mezzi di elaborazione possono comprendere un elaboratore, o computer.

Forma ancora oggetto specifico della presente invenzione un procedimento per controllare un motore elettrico di una macchina di allenamento, in particolare una macchina per la forza muscolare, con controllo automatico di un carico gravitazionale, in cui la macchina di allenamento include un carico gravitazionale accoppiato a mezzi di trasmissione di forza, per mezzo dei quali il carico gravitazionale à ̈ spostabile da un utilizzatore che esercita una forza su detti mezzi di trasmissione di forza, la macchina di allenamento comprendendo altresì un primo albero, girevolmente accoppiato a detti mezzi di trasmissione e ad una prima estremità di una molla a torsione, il motore elettrico avendo un secondo albero girevole accoppiato ad una seconda estremità della molla a torsione, la macchina di allenamento comprendendo anche primi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo di rotazione del primo albero e secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo di rotazione del secondo albero, il procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:

A. impostare un valore bersaglio di differenza angolare tra il secondo ed il primo albero;

B. ricevere un primo ed un secondo angolo di rotazione rispettivamente da detti primi e da detti secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione;

C. verificare se una differenza degli angoli di rotazione rilevati da detti secondi e da detti primi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione à ̈ maggiore del valore bersaglio;

D. se l’esito della fase C di verifica à ̈ positivo, diminuire la potenza al motore elettrico;

E. se l’esito della fase C di verifica à ̈ negativo, aumentare la potenza al motore elettrico;

F. ripetere le fasi da A a E finché il controllo del motore elettrico viene disabilitato.

Forma ancora oggetto specifico della presente invenzione un programma per elaboratore, comprendente mezzi a codice adatti ad eseguire, quando operano su mezzi di elaborazione di una macchina di allenamento, il summenzionato procedimento per controllare un motore elettrico di una macchina di allenamento.

Forma altresì oggetto specifico della presente invenzione un supporto di memoria leggibile da un elaboratore, avente un programma memorizzato su di esso, caratterizzato dal fatto che il programma à ̈ il programma per elaboratore appena descritto.

La macchina di allenamento secondo l’invenzione à ̈ basata su un nuovo approccio che risulta estremamente vantaggioso rispetto a quello della tecnica anteriore. Infatti, esso utilizza un motore che interferisce con il peso mobile (i pesi mobili) soltanto quando desiderato (mantenendo una tensione costante o variabile dinamicamente della molla a torsione). Quindi, durante il normale funzionamento, il peso tradizionale à ̈ l’unica resistenza, i.e. il motore à ̈ mobile esattamente insieme allo spostamento del peso (mantenendo la molla a torsione a riposo).

Inoltre, l’uso della tensione di una molla per impostare la forza agente sul peso consente una sensazione più confortevole da parte dell’utilizzatore. Infatti, il motore à ̈ connesso al peso tramite un sistema a molla, e.g. una molla a torsione, ed il motore à ̈ controllato fondamentalmente per cambiare/interrompere il peso mobile prima che esso colpisca l’arresto finale meccanico, aiutando così il controllo del ritorno del peso e/o fornendo un carico aggiuntivo durante il lavoro muscolare negativo (il cosiddetto allenamento in sovraccarico eccentrico).

Questo approccio della macchina di allenamento secondo l’invenzione offre molti vantaggi quando confrontata con quelle della tecnica anteriore: essa risulta molto economica, anche grazie al piccolo motore necessario poiché la resistenza principale à ̈ provocata dai pesi convenzionali; un utilizzatore percepisce il carico gravitazionale come perfettamente naturale, poiché il peso non subisce interferenze durante il lavoro; non c’à ̈ alcuna necessità di un complessa allestimento di sensori relativi alla misura delle forze, poiché la resistenza di controllo à ̈ data dalla tensione della molla; con una costante elastica k relativamente bassa gli eventuali difetti delle prestazioni di regolazione del motore saranno compensati dalla molla.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle Figure dei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra una vista schematica di una prima forma di realizzazione della macchina di allenamento secondo l’invenzione; e

la Figura 2 mostra una vista schematica di una seconda forma di realizzazione della macchina di allenamento secondo l’invenzione.

Nelle Figure numeri di riferimento identici saranno utilizzati per elementi analoghi.

Con riferimento alla Figura 1, si può osservare che una prima forma di realizzazione della macchina di allenamento secondo l’invenzione comprende una pila di pesi 10, che sono spostabili verso l’alto da una base 140 che opera quale arresto finale meccanico, in cui tali pesi 10 sono selezionabili per regolare il peso complessivo spostabile da un utilizzatore. In particolare, uno specifico numero di pesi 10 può essere selezionato tramite convenzionali mezzi meccanici, quale un perno (non mostrato) che può essere inserito in un foro passante orizzontale frontale di uno qualsiasi dei pesi ed in un corrispondente foro passante orizzontale 21 di una barra verticale 20 di supporto, a sua volta inserita in fori passanti centrali verticali 11 dei pesi 10; in questo modo, un primo peso (indicato nella Figura 1 con il numero di riferimento 10’), in cui à ̈ inserito il perno, à ̈ accoppiato alla barra verticale 20 e, di conseguenza, quando la barra 20 di supporto viene sollevata, il primo peso 10’ sarà pure sollevato insieme con il peso (i pesi) 10 che poggiano su quest’ultimo, se presenti.

L’estremità superiore della barra 20 di supporto à ̈ solidalmente accoppiata ad una prima estremità di un primo cavo 30 che può essere tirato da un utilizzatore (non mostrato) che esercita una forza di trazione su una impugnatura 40 fissata ad una seconda estremità del primo cavo 30; il primo cavo 30 corre su una puleggia superiore 50 che cambia la direzione della forza di trazione esercitata dall’utilizzatore allo scopo di sollevare la barra 20 di supporto ed il carico formato dai pesi selezionati 10. Si deve notare che l’impugnatura 40 può anche essere qualsiasi altro tipo di strumento che può essere azionato da un utilizzatore, e.g. una barra od una piastra.

Le due estremità di un secondo cavo 60 sono solidalmente accoppiate alle due estremità della barra 20 di supporto; il secondo cavo 60 corre sulla puleggia superiore 50 e su una puleggia inferiore 70.

La puleggia inferiore 70 à ̈ accoppiata ad una prima estremità di un primo albero 80, una seconda estremità del quale à ̈ solidalmente accoppiata ad una prima estremità di una molla 90 a torsione avente costante elastica k; una seconda estremità della molla 90 a torsione à ̈ solidalmente accoppiata ad una prima estremità di un secondo albero 100 che à ̈ l’albero girevole di un motore elettrico 110.

Un primo codificatore, o encoder, digitale 120 ed un secondo encoder digitale 130 sono rispettivamente accoppiati al primo ed al secondo albero 80 e 100, allo scopo di rilevare i rispettivi angoli di rotazione di questi.

Una unità 200 di elaborazione, preferibilmente comprendente un elaboratore, o computer, riceve i dati rilevati dagli encoder digitali 120 e 130 e controlla il motore elettrico 110 di conseguenza, come segue.

La forza F esercitata dalla tensione della molla 90 a torsione sul carico gravitazionale dei pesi selezionati 10, quando le estremità della molla 90 a torsione sono ruotate l'una dall’altra rispetto ad una posizione di equilibrio, à ̈ data da:

F = angolo ·k

dove

- l’unità di forza F à ̈ [Newton],

- angolo à ̈ una funzione della tensione della molla dipendente dagli angoli di rotazione rilevati dagli encoder 120 e 130, e

- k à ̈ la costante della molla.

La tensione della molla à ̈ rilevata dai due encoder digitali, dato che l’angolo tra il primo albero 80 (rilevato dal primo encoder 120) ed il secondo albero 100 (rilevato dal secondo encoder 130) à ̈ proporzionale alla forza esercitata dalla molla 90 a torsione sul carico gravitazionale dei pesi selezionati 10.

L’unità 200 di elaborazione controlla il motore elettrico 110 in modo tale da regolare dinamicamente la tensione della molla 90 a torsione, i.e.

la differenza degli angoli di rotazione degli alberi 80 e 100. L’unità 200 di elaborazione può controllare il motore elettrico 110, e conseguentemente la molla 90 a torsione, sulla base del moto e/o della posizione istantanei del carico spostato dall’utilizzatore. Infatti, sulla base dei dati rilevati dal primo encoder 120, l’unità 200 di elaborazione conosce la posizione istantanea della barra 20 di supporto e, conseguentemente, del carico gravitazionale dei pesi selezionati 10; inoltre, l’unità 200 di elaborazione à ̈ in grado di calcolare la velocità istantanea e l’accelerazione istantanea della barra 20 di supporto sulla base di tale posizione istantanea. In questo modo, l’unità 200 di elaborazione può pertanto controllare il motore elettrico 110 per cambiare/interrompere il peso mobile soltanto prima che esso colpisca la base 140, aiutando così il controllo del ritorno del peso a riposo e/o fornendo un carico aggiuntivo durante il lavoro muscolare negativo (il cosiddetto allenamento in sovraccarico eccentrico).

In altre parole, il motore elettrico 110 à ̈ controllato dall’unità 200 di elaborazione in modo da interferire con il peso mobile (i pesi mobili) soltanto quando desiderato (mantenendo una tensione costante o variabile dinamicamente della molla 90 a torsione). Quindi, durante il funzionamento normale, il peso tradizionale à ̈ l’unica resistenza, i.e. il motore elettrico 110 à ̈ mobile giusto insieme allo spostamento del carico (mantenendo la molla 90 a torsione a riposo, i.e. con tensione nulla).

La Figura 1 mostra anche schematicamente un procedimento eseguito dall’unità 200 di elaborazione per controllare la tensione della molla 90 a torsione per mezzo del motore elettrico 110 (e.g. quando un moto e/o una posizione del peso richiede una forza F esercitata dalla tensione della molla 90 a torsione), che comprende le seguenti fasi:

- impostare un valore bersaglio X di differenza angolare tra il secondo ed il primo albero 100 e 80 (fase 210);

- ricevere un primo ed un secondo angolo di rotazione B e A rispettivamente dal primo e dal secondo encoder digitale 120 e 130 (fase 220);

- verificare se la differenza (A-B) degli angoli di rotazione rilevati A e B dal secondo e dal primo encoder digitale 130 e 120 Ã ̈ maggiore del valore bersaglio X (fase 230);

- se l’esito della fase 230 di verifica à ̈ positivo, diminuire la potenza al motore elettrico 110 (fase 240);

- se l’esito della fase 230 di verifica à ̈ negativo, aumentare la potenza al motore elettrico 110 (fase 250).

Ovviamente, le fasi 220-250 sono ripetute continuamente quando il procedimento richiesto per controllare la tensione della molla 90 a torsione à ̈ in corso, realizzando un tipico controllo a retroazione, o feedback, mirato a ridurre a zero l’errore tra i dati correnti rilevati (A-B) ed i dati attesi X. In realtà, il valore bersaglio X può anche essere variabile dinamicamente con la posizione e/o il moto istantanei (e.g. la velocità istantanea e/o l’accelerazione istantanea) del carico gravitazionale, e pertanto persino la fase 210 può essere ripetuta fintantoché il procedimento à ̈ in corso. Vantaggiosamente, il valore bersaglio X, à ̈ preferibilmente dipendente dall’angolo B di rotazione rilevato dal secondo encoder digitale 130 (corrispondente alla posizione del carico gravitazionale) e, eventualmente, dalla variazione istantanea dell’angolo B di rotazione rilevato dal secondo encoder digitale 130 (corrispondente alle caratteristiche del moto istantaneo, e.g. velocità ed accelerazione, del carico gravitazionale).

Con un valore relativamente basso della costante k della molla, il difetti delle prestazioni di regolazione del motore elettrico 110 sono assorbiti dalla molla 90 a torsione.

Si deve notare che altre forme di realizzazione della macchina secondo l’invenzione possono utilizzare componenti differenti operanti in un modo analogo agli encoder digitali (e.g. potenziometri lineari) e/o al motore elettrico e/o alla molla a torsione.

Inoltre, ulteriori forme di realizzazione della macchina secondo l’invenzione possono anche avere il primo albero 80 accoppiato alla puleggia superiore 50, invece che alla puleggia inferiore 70, così che il secondo cavo 60 e la puleggia inferiore 70 possono anche essere assenti.

Ulteriormente, l’unità 200 di elaborazione può anche ricevere ulteriori dati forniti in ingresso da una interfaccia ingresso/uscita (e.g. da una tastiera), quale il peso complessivo che deve essere spostato dall’utilizzatore, e questi ulteriori dati possono essere utilizzati per influire sul procedimento di controllo eseguito dall’unità 200 di elaborazione (e.g., impostando il valore bersaglio X proporzionalmente al peso complessivo).

La Figura 2 mostra una seconda forma di realizzazione della macchina di allenamento secondo l’invenzione che differisce da quella mostrata nella Figura 1 per il fatto che la base 140 à ̈ provvista di un sensore 300 di peso, preferibilmente comprendente una cella di carico, connessa all’unità 200 di elaborazione. Il peso rilevato dal sensore 300 di peso fornisce all’unità 200 di elaborazione una misura indiretta del peso complessivo che viene spostato dall’utilizzatore, dato che quest’ultimo à ̈ pari alla differenza tra il peso della intera pila di pesi 10 (che à ̈ un valore predeterminato) e il peso fermo dei pesi non selezionati che rimangono poggiati sulla base 140, ed il quale peso fermo à ̈ rilevato dal sensore 300 di peso; quindi, sulla base del peso rilevato dal sensore 300 di peso, l’unità 200 di elaborazione può automaticamente impostare il valore bersaglio X.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma à ̈ da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina di allenamento, in particolare macchina per la forza muscolare, con controllo automatico di un carico gravitazionale, che include un carico gravitazionale (10, 10’) accoppiato a mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione di forza, per mezzo dei quali il carico gravitazionale (10, 10’) à ̈ spostabile da un utilizzatore che esercita una forza su detti mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione di forza, la macchina di allenamento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere altresì un primo albero (80), girevolmente accoppiato a detti mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione e ad una prima estremità di una molla (90) a torsione, ed un motore elettrico (110) avente un secondo albero (100) girevole accoppiato ad una seconda estremità della molla (90) a torsione, la macchina di allenamento comprendendo anche primi mezzi (120) di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo (B) di rotazione del primo albero (80) e secondi mezzi (130) di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo (A) di rotazione del secondo albero (100), la macchina di allenamento comprendendo anche mezzi (200) di elaborazione che ricevono dati rilevati (A, B) da detti primi e secondi mezzi (120, 130) di rilevazione di un angolo di rotazione e che controllano il motore elettrico (110) sulla base di detti dati rilevati (A, B).
2. 2. Macchina di allenamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione comprendono: - un primo cavo (30) accoppiato al carico gravitazionale (10, 10’), preferibilmente tramite una prima estremità del primo cavo (30) che à ̈ solidalmente accoppiata ad una barra (20) di supporto che supporta il carico gravitazionale (10, 10’), - mezzi (40) di impugnatura, preferibilmente selezionati dal gruppo comprendente una impugnatura, una barra, ed una piastra, fissati ad una seconda estremità del primo cavo (30), - una prima puleggia (50) sulla quale corre il primo cavo (30), per cui la prima puleggia (50) à ̈ in grado di cambiare la direzione di una forza esercitata su detti mezzi (40) di impugnatura dall’utilizzatore allo scopo di sollevare il carico gravitazionale (10, 10’), detto primo albero (80) essendo girevolmente accoppiato alla prima puleggia (50).
3. 3. Macchina di allenamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione comprendono: - un primo cavo (30) accoppiato al carico gravitazionale (10, 10’), preferibilmente tramite una prima estremità del primo cavo (30) che à ̈ solidalmente accoppiata ad una barra (20) di supporto che supporta il carico gravitazionale (10, 10’), - mezzi (40) di impugnatura, preferibilmente selezionati dal gruppo comprendente una impugnatura, una barra, ed una piastra, fissati ad una seconda estremità del primo cavo (30), - una prima puleggia (50) sulla quale il primo cavo (30) à ̈ in grado di correre, per cui la prima puleggia (50) à ̈ in grado di cambiare la direzione di una forza esercitata su detti mezzi (40) di impugnatura dall’utilizzatore allo scopo di sollevare il carico gravitazionale (10, 10’), - un secondo cavo (30) le due estremità del quale sono accoppiate al carico gravitazionale (10, 10’), preferibilmente tramite una barra (20) di supporto che supporta il carico gravitazionale (10, 10’), - una seconda puleggia (70), in cui il secondo cavo (30) à ̈ in grado di correre sulla prima e sulla seconda puleggia (50, 70), detto primo albero (80) essendo girevolmente accoppiato alla seconda puleggia (70).
4. 4. Macchina di allenamento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il carico gravitazionale (10, 10’) à ̈ regolabile, il carico gravitazionale (10, 10’) preferibilmente comprendendo una pila di pesi selezionabili (10, 10’).
5. 5. Macchina di allenamento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i mezzi (200) di elaborazione controllano il motore elettrico (110) in modo da mantenere la differenza (A-B) tra gli angoli (B, A) di rotazione rispettivamente rilevati da detti secondi e da detti primi mezzi (130, 120) di rilevazione di un angolo di rotazione pari ad un valore bersaglio (X), il valore bersaglio (X) essendo preferibilmente ricevuto da detti mezzi (200) di elaborazione da una interfaccia di ingresso/uscita, il valore bersaglio (X) essendo più preferibilmente dipendente dall’angolo (B) di rotazione rilevato da detti secondi mezzi (130) di rilevazione di un angolo di rotazione.
6. 6. Macchina di allenamento secondo la rivendicazione 5, quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui il carico gravitazionale (10, 10’) comprende una pila di pesi selezionabili (10, 10’) spostabili verso l’alto da una base (140) quando selezionati, i pesi non selezionati rimanendo poggiati sulla base (140), la base (140) essendo provvista di mezzi (300) di rilevazione di peso, preferibilmente comprendenti una cella di carico, per rilevare il peso che poggia sulla base (140), detti mezzi (300) di rilevazione di peso essendo connessi a detti mezzi (200) di elaborazione, detti mezzi (200) di elaborazione essendo in grado di impostare automaticamente il valore bersaglio (X) sulla base del peso rilevato da detti mezzi (300) di rilevazione di peso.
7. 7. Macchina di allenamento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione comprendono un primo codificatore, o encoder, digitale (120) o potenziometro lineare e detti secondi mezzi di rilevazione di un angolo di rotazione comprendono un secondo encoder digitale (130) o potenziometro lineare.
8. 8. Macchina di allenamento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (200) di elaborazione comprendono un elaboratore, o computer.
9. 9. Procedimento per controllare un motore elettrico (110) di una macchina di allenamento, in particolare una macchina per la forza muscolare, con controllo automatico di un carico gravitazionale, in cui la macchina di allenamento include un carico gravitazionale (10, 10’) accoppiato a mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione di forza, per mezzo dei quali il carico gravitazionale (10, 10’) à ̈ spostabile da un utilizzatore che esercita una forza su detti mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione di forza, la macchina di allenamento comprendendo altresì un primo albero (80), girevolmente accoppiato a detti mezzi (20, 30, 40, 50, 60, 70) di trasmissione e ad una prima estremità di una molla (90) a torsione, il motore elettrico (110) avendo un secondo albero (100) girevole accoppiato ad una seconda estremità della molla (90) a torsione, la macchina di allenamento comprendendo anche primi mezzi (120) di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo (B) di rotazione del primo albero (80) e secondi mezzi (130) di rilevazione di un angolo di rotazione che rilevano un angolo (A) di rotazione del secondo albero (100), il procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: A. impostare un valore bersaglio (X) di differenza angolare tra il secondo ed il primo albero (100, 80); B. ricevere un primo ed un secondo angolo (B, A) di rotazione rispettivamente da detti primi e da detti secondi mezzi (120, 130) di rilevazione di un angolo di rotazione; C. verificare se una differenza (A-B) degli angoli (A, B) di rotazione rilevati da detti secondi e da detti primi mezzi (120, 130) di rilevazione di un angolo di rotazione à ̈ maggiore del valore bersaglio (X); D. se l’esito della fase C di verifica à ̈ positivo, diminuire la potenza al motore elettrico (110); E. se l’esito della fase C di verifica à ̈ negativo, aumentare la potenza al motore elettrico (110); F. ripetere le fasi da A a E finché il controllo del motore elettrico (110) viene disabilitato.
10. 10. Programma per elaboratore, comprendente mezzi a codice adatti ad eseguire, quando operano su mezzi di elaborazione di una macchina di allenamento, il procedimento per controllare un motore elettrico (110) di una macchina di allenamento secondo la rivendicazione 9.
11. 11. Supporto di memoria leggibile da un elaboratore, avente un programma memorizzato su di esso, caratterizzato dal fatto che il programma à ̈ il programma per elaboratore secondo la rivendicazione 10.