WO2011135274A1 - Physical exercise appliance provided with an electric motor - Google Patents

Physical exercise appliance provided with an electric motor Download PDF

Info

Publication number
WO2011135274A1
WO2011135274A1 PCT/FR2011/050998 FR2011050998W WO2011135274A1 WO 2011135274 A1 WO2011135274 A1 WO 2011135274A1 FR 2011050998 W FR2011050998 W FR 2011050998W WO 2011135274 A1 WO2011135274 A1 WO 2011135274A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
user
plate
central unit
electric motor
center
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/050998
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2011135274A4 (en
Inventor
Philippe Laurent
Original Assignee
Fithealth
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fithealth filed Critical Fithealth
Priority to FR1158716A priority Critical patent/FR2974731A1/en
Publication of WO2011135274A1 publication Critical patent/WO2011135274A1/en
Publication of WO2011135274A4 publication Critical patent/WO2011135274A4/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/005Moveable platform, e.g. vibrating or oscillating platform for standing, sitting, laying, leaning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H23/00Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • A61H23/0218Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with alternating magnetic fields producing a translating or oscillating movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B26/00Exercising apparatus not covered by groups A63B1/00 - A63B25/00
    • A63B26/003Exercising apparatus not covered by groups A63B1/00 - A63B25/00 for improving balance or equilibrium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/16Training appliances or apparatus for special sports for cycling, i.e. arrangements on or for real bicycles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12Driving means
    • A61H2201/1238Driving means with hydraulic or pneumatic drive
    • A61H2201/1246Driving means with hydraulic or pneumatic drive by piston-cylinder systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5007Control means thereof computer controlled
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5023Interfaces to the user
    • A61H2201/5043Displays
    • A61H2201/5046Touch screens
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • A61H2201/5058Sensors or detectors
    • A61H2201/5064Position sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2203/00Additional characteristics concerning the patient
    • A61H2203/04Position of the patient
    • A61H2203/0406Standing on the feet
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A63B2024/0012Comparing movements or motion sequences with a registered reference
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • A63B2024/009Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled in synchronism with visualising systems, e.g. hill slope
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • A63B2024/0096Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load using performance related parameters for controlling electronic or video games or avatars
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • A63B2071/0625Emitting sound, noise or music
    • A63B2071/0627Emitting sound, noise or music when used improperly, e.g. by giving a warning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • A63B2071/06363D visualisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • A63B2071/0638Displaying moving images of recorded environment, e.g. virtual environment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B2071/065Visualisation of specific exercise parameters
    • A63B2071/0652Visualisation or indication relating to symmetrical exercise, e.g. right-left performance related to spinal column
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/06Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement
    • A63B22/0605Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement performing a circular movement, e.g. ergometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/10Positions
    • A63B2220/13Relative positions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50Force related parameters
    • A63B2220/58Measurement of force related parameters by electric or magnetic means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/806Video cameras

Definitions

  • the present invention relates to a physical exercise apparatus provided with electromagnetic cylinders.
  • the present invention relates, in particular, to devices used for functional rehabilitation, to devices used for proprioception and postural as well as to fitness devices used in gyms, among others.
  • it relates to a vibrating and / or oscillating plate reeducation apparatus provided with electromagnetic cylinders, a treadmill, a training room bike and an exercise bar.
  • Some vibrating plate devices are damped by springs or plates of elastic material. But this type of damping does not allow to have an optimal adjustment and adapted to the weight of the user.
  • the patent application WO 2005/0001888 describes an apparatus of this type in which it is possible to modify the thickness of the elastic material. However, on the one hand, it is not easy to make this modification for each user and, on the other hand, the limited possibilities offered does not allow to adjust the depreciation according to the exact weight of the user. .
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • An object of the invention is to provide a vibration plate reeducation apparatus and / or oscillating equipped with electromagnetic cylinders having a short response time and therefore particularly suitable for functional rehabilitation.
  • the present invention is directed to a physical exercise apparatus, which comprises:
  • At least one mobile part provided with support means for a part of the body of a user
  • At least one brushless electric motor adapted to put said moving part in motion
  • a central unit provided with calculation means and a memory for controlling the operation of each said electric motor.
  • the operation of the brushless motor is controlled according to a physical exercise program and the physical exercise can be adapted to the user at the time of the exercise and / or at the position of the part mobile relative to the chassis.
  • the efforts required from the user may vary depending on the user to optimize the result of the physical exercise requested.
  • At least one said brushless motor is a linear motor.
  • At least one said brushless motor is an electromagnetic actuator.
  • At least one said brushless motor is associated with a position sensor, the central unit controlling the operation of said electric motor as a function of the position of said electric motor.
  • At least one said brushless motor is associated with a consumed voltage, current and / or power sensor, the central unit controlling the operation of said electric motor as a function of the value of each measured electrical quantity.
  • the central unit is adapted to determine the position of the user's center of gravity, to compare it to a set of positions. acceptable and to issue an error message in the course of which the position of the user's center of gravity is not in an acceptable position.
  • the central unit is adapted to determine an asymmetry of the user's movements, to compare it to a set of acceptable asymmetry levels and to issue an anomaly message in the course of which the asymmetry is in effect. outside acceptable levels.
  • the central unit is adapted to display a virtual dummy on a screen, to determine whether the user's position corresponds to the position of the virtual dummy and to issue a fault message during the course of the position. the user does not match the position of the displayed virtual dummy.
  • the position of the virtual dummy is a starting position of a physical exercise
  • the central unit being adapted to trigger the beginning of the physical exercise only after the position of the user corresponds to the position of the manikin.
  • the user or coach can correct the position of his body based on what he sees displayed and the triggering of physical exercise is secure.
  • the apparatus comprises a camera adapted to take an image of the apparatus and of its user and a display screen, the central unit being adapted to display a representation of the position of the user on said display screen.
  • the user or coach can correct the position of his body based on what he sees displayed.
  • the apparatus comprises at least one display screen and an image generating means to be displayed on said display screen, the displayed images being a function of the physical activity of the user.
  • the central unit is adapted to control at least one brushless motor according to the physical activity of the user.
  • the exercise machine comprises a vibrating plate and / or oscillating on which is placed the user, electric motors being adapted to vibrate and / or oscillate the plate, wherein the electric motors consist of at least three electromagnetic cylinders attached to the frame of the apparatus and adapted to lift the plate, each of the cylinders being controlled independently of the others by means of electrical signals received from the central unit so as to oscillate and / or vibrate the plate.
  • FIG. 1 shows schematically a particular embodiment of embodiment of the rehabilitation apparatus object of the invention
  • FIG. 2 shows schematically a vibrating plate and / or oscillating device shown in Figure & with two cylinders at different heights;
  • FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement of the elements of the rehabilitation apparatus according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a diagram of displacements out of phase of the three jacks when they are subjected to an oscillation allowing a rotary oscillating movement of the plate;
  • FIG. 5 is a diagram of the displacement of a jack subjected simultaneously to a sinusoidal vibration movement and to a sinusoidal oscillation movement
  • FIG. 6 represents, in the form of a logic diagram, steps implemented in a particular embodiment of a first method which is the subject of the invention
  • FIG. 7 represents, in the form of a logic diagram, steps implemented in a particular embodiment of a second method which is the subject of the invention.
  • FIG. 8 represents, schematically and in elevation, a drive train apparatus object of the present invention.
  • FIG. 9 represents, in the form of a logic diagram, the steps implemented in a particular embodiment of a third method which is the subject of the invention.
  • each linear electric motor is preferably an electromagnetic cylinder, the invention extends to other brushless motors.
  • central unit central unit
  • computer central unit
  • microprocessor central unit
  • a rehabilitation device comprises a base 10 supporting a vibrating plate and / or oscillating 12, here in a horizontal position, on which the user rides, for example a patient.
  • the plate 12 may have any dimensions, it is preferable that it be at least about one meter and a width of about 60 cm, so that a user of large body can without difficulty, place his back on, lying down.
  • the user who is standing on the plate 12 is held in this position by holding the handles 14 and 16 of a steering wheel fixed to the upright 18 fixed itself to the base 10.
  • jacks 20, 22 and 24, underlying the plate 12 and therefore not visible in FIG. 1, allow the plate to be lifted vertically by an amplitude preferably comprised between 50 mm. and 100 mm.
  • the cylinders 20, 22 and 24 are electromagnetic cylinders. These electromagnetic cylinders 20, 22 and 24 are linear motors in vertical position whose linear displacements are made without the use of mechanical reducers and therefore without wearing part.
  • the engine is composed of two parts, the moving part (in English "slider") and the fixed part (or “stator").
  • the moving part comprises magnets mounted in a tube.
  • the fixed part comprises the motor windings, the moving part guide and an integrated microprocessor providing position and switching functions.
  • This type of jacks has the advantage of not having a mechanical part to accommodate the longitudinal forces that are solely due to magnetic fields. In addition, they provide significant accelerations (a few tens of g), which allows a very short response time when a command is received.
  • the plate 12 comprises mainly a steel plate with a thickness, for example between 1 cm and 1.5 cm, sufficient to prevent its deformation when subjected to significant accelerations as mentioned previously .
  • the plate 12 preferably comprises a top layer of flexible plastic material intended to provide damping beneficial for the user, and a rigid lower layer also of plastic of the same type but having ribs to increase its rigidity.
  • three electromagnetic cylinders 20, 22 and 24 are used.
  • they form a triangle, preferably isosceles.
  • one of the sides of this triangle connects two jacks 20 and 22 placed at the front of the plate 12, symmetrically with respect to the longitudinal axis of the plate 12. It goes without saying that a number of jacks greater than three could be used. It is thus possible to use four jacks arranged in a rectangle.
  • the position of the two jacks 20 and 22 at the front of the plate 12 is diagrammatically illustrated in FIG. 2.
  • the jack 20 has its moving part (“slider”) plus its fixed part (“stator”) than the jack 22 , which makes it possible to obtain an inclined position of the plate 12.
  • the control of the displacement of the movable part outside and then inside the fixed part of the cylinder 20, at a certain frequency, for example 30 hertz, makes it possible to vibrate the plate 12 at this frequency.
  • FIG. 3 A block diagram of the apparatus according to the invention is illustrated in FIG. 3.
  • a computer 30 comprising a touch screen 32 and a keyboard 34 is available to the operator, for example a physiotherapist. Note that the operator can control the operation of the computer 30 with a remote control (not shown).
  • the computer 30 is connected to a control unit 36 which transforms the signals it receives from the computer 30 into electrical signals which are transmitted to the three jacks 20, 22 and 24. These electrical signals, by controlling the moving the moving parts of the cylinders at predetermined frequencies, allow the lifting of the plate 12 so as to obtain non-oscillatory movements, oscillations and / or vibrations of the plate 12.
  • the computer 30 allows multiple functions, in particular to select the different usable frequencies, the duration of each exercise, the break time between two exercises. It also makes it possible to change the frequencies or the amplitudes during exercise.
  • a feature of the apparatus is the use of electromagnetic cylinders.
  • This type of jacks makes it possible to obtain a lifting of the plate 12 of a determined amplitude and according to a determined frequency.
  • each cylinder being controlled independently of the others, it is possible to obtain any vibration or oscillation movement of the plate 12.
  • Each jack can be controlled so as to lift the plate in order to obtain an oscillation movement of the plate.
  • This movement is defined as a movement of lifting the plate followed by its lowering at a low frequency, less than 1 Hz. For example, with a frequency equal to one third of Hertz, each jack lifts and lowers in three seconds . In this case, if the movement of each jack is out of phase by 120 ° with respect to the movement of each of the other two, the plate follows a rotary oscillation movement of a period of three seconds.
  • the corresponding movements of the jacks 20, 22 and 24 are illustrated in FIG. 4 by the three sinusoids A, B and C.
  • the lifting amplitude of the cylinders is preferably between 50 mm and 100 mm, for example equal to 70 mm.
  • each cylinder is a vibration movement which consists of raising and lowering the cylinder of a very small amplitude at a frequency between 20 Hz and 40 Hz, so that the plate is subjected to this same vibration movement.
  • This vibration movement can be combined with the previous oscillation motion.
  • the movement of the jack for a vibration frequency of 30 Hz and an amplitude of five mm, superimposed on an oscillation frequency of a third of Hz and an amplitude of 70 mm is illustrated by the curve D in FIG.
  • a special feature of the electromagnetic actuator used is the fact that it has a position sensor enabling the control unit 36 not only to know at all times the position of the movable part of the jack, but also to determine the intensity of the current to be sent to the jack. Indeed, when a load is applied to a cylinder via the plate 12, for example when a patient climbs on the plate 12, the mobile part tends to lower under the action of the force of gravity applied to the plate 12. However, this lowering is infinitesimal thanks to the regulation involved because the momentarily the position sensor captures this infinitesimal variation of position and transmits it to the control unit 36 which increases the intensity of the current provided to the cylinder, so that the plate 12 does not lower. Note that the intensity of the current is proportional to the force applied to the cylinder.
  • the operator for example a physiotherapist, then adjusts the amplitude of movement and the vibration frequency of each jack independently depending on the work to be performed by the user.
  • each cylinder is then raised and lowered under the control of the control unit 36 at a frequency determined by the operator according to the treatment to be applied, so that the Plate 12 performs a vibrating and / or oscillating movement.
  • the third cylinder, above which the patient has placed his leg to be rehabilitated is subjected to a vibration frequency greater than 25 Hz, and preferably, less than 40 Hz.
  • a jack In the case of a patient needing to reeducate his ankles, a jack remains stationary and the other two cylinders are subjected to an oscillation movement out of phase.
  • the three jacks are subjected to the combination of an oscillation movement and a vibration movement so that the plate performs a rotary oscillating movement at the same time that she is subjected to a vibration.
  • the damping of the plate 12 is an important parameter. Insofar as the response time of the actuator movement following a command is very low as mentioned above, this damping is achieved simply. It is sufficient that the control signals, generated by the control unit 36 and transmitted to the cylinders 20, 22 and 24, are sinusoidal, which is easy to obtain for the skilled person.
  • the device that has just been described allows the functional rehabilitation of patients with problems of the musculoskeletal system. For this purpose, the operator, usually a physiotherapist, then regulates the movement of each cylinder, that is to say the shape of its movement (generally sinusoidal), its amplitude and its frequency of movement, independently according to the work that the user must do to correct his problem.
  • a temporal filter eliminates temporary effects.
  • the operator can see immediately, on the screen 32, that the center of gravity of the user is not in the center of the target. He can see the leg support force, and tell the user what leg to rehabilitate and on which he must make efforts to restore good support and bring the center of gravity to the center of the target. Note that when the plate 12 is actuated in a rotary oscillating movement, the user is unbalanced and must, by the pressure of his legs, work in muscle contractions to remain balanced in the center of the plate while his center of gravity is deported somewhat because of his problem.
  • the inclination of the vibrating plate and / or oscillating plate can be adjusted accurately. It is also the speed of the rotary movement of the plate.
  • a user at the beginning of rehabilitation supports a very low inclination, with a low rotational speed.
  • the computer 30 can analyze the capacity of the muscle to contract, for each user, to adjust exactly the vibration force required according to the muscle responsiveness of each individual ("biofeedback"). So with a frequency of 35 hertz, the muscle of the thigh of a given individual contracts very strongly (it is then useless to increase the frequency under penalty of tetanization of the muscle), whereas for the same frequency, the muscle of the thigh d another individual will shrink only slightly, hence the need to increase the frequency for him to obtain optimal work.
  • the computer makes it possible to analyze the body mass of each user (bio-impedancemetry): fat mass, lean mass (muscles), body of water. This function allows the user to follow, as and when sessions, the progress it makes (loss of fat and muscle gain, etc.).
  • electromagnetic cylinders for example two cylinders, such as those described above, could also be attached to the base 10 of the device, but offset from the cylinders intended to vibrate and / or oscillate the plate 12 so as to vibrate and / or oscillate the amount 18 of the device.
  • each jack is then controlled independently of the others.
  • linear motors and, more particularly, by electromagnetic cylinders.
  • a step 105 the user, the trainer or the physiotherapist performs a selection of an exercise to be performed, among the accessible exercise programs, in local memory or remotely on the internet.
  • a step 1 10 it retrieves and displays, on a screen visible to the user and / or by a third party, the starting position of the exercise, in the form of a virtual character, or mannequin positioned on a schematized exercise machine.
  • a step 1 15 it captures an image of the user, using the camera built into the device or positioned next to the device.
  • a step 120 the position of the user, including its members, is determined and a display is displayed on the screen used in step 1 10, an avatar (a schematic character representative of the user) having the same position as the user on the exercise machine, preferably facing (superimposed or juxtaposed) of the manikin in the targeted starting position.
  • a step 125 it is determined whether the positions of the avatar and the manikin correspond, with a tolerance.
  • the device is kept at a standstill (that is, the jacks keep their position) and the position differences that are outside the tolerance are displayed. For example, the trunk and / or limbs of the user are shown in green when their position is in line with that of the manikin and, if not, in red.
  • step 125 If the result of step 125 is positive, that is to say if the user is in the correct position, during a step 135, information is displayed indicating an imminent start of the device. For example, a five-second countdown is displayed. Then, during a step 140, the exercise is started by implementing the jacks and returns to step 1 15.
  • a greater tolerance is implemented because the user reacts to the exercise practiced. This tolerance is however chosen so that a destabilization of the user is detected.
  • FIG. 9 is an embodiment of a method for determining the user's center of gravity (possibly associated with a part of the apparatus) which uses the control system of the linear motors.
  • the linear motor envisaged is a permanent magnet motor; the motors are controlled by electronics capable of controlling them, during a step 410 and during a previously selected physical exercise, by:
  • the position of the center of gravity of the load supported by the three motors is calculated during a step 430.
  • corrective factors established during calibrations are implemented during the normalization step 420.
  • step 405 the calculated results are compared to predetermined results.
  • the apparatus is therefore able to compare its results to the expected results and to determine the numerical values of correction factors.
  • standard loads are placed on marks marked on the plate of the apparatus.
  • This processor is loaded:
  • the acquisition and the measurement of the current are carried out, during the step 415, using a high frequency sampling and processed by the processor (part DSP) which makes an estimate of the current medium (equivalent to a direct current).
  • the processor part DSP
  • step 415 In order to be able to very accurately measure the current, which is the determining physical quantity, preferably, during step 415:
  • Shunt measurement may be sufficient, combined with quality packaging.
  • step 415 the acquisition of the signal and its analog / digital conversion are performed by a converter of at least 16 bits at a sampling frequency of at least one million samples per second. .
  • the position of the user's center of gravity is compared with the position expected for the current phase of the exercise and it is determined whether the user's position is correct, taking into account the position of the user. a tolerance.
  • step 415 we return to step 415 while the physical exercise continues. If the position is not correct, during a step 440, the position difference and recommendations for the user are displayed. Then, we return to step 415 while the physical exercise continues.
  • the electromagnetic cylinders can be associated with a projection in three dimensions ("3D") on a screen, to simulate, in virtual reality, the relief of the ground supposed to be traveled.
  • This simulation is preferably coupled to the movements made by the plate 12. For example, it simulates the movement of a rolling vehicle on which the user would stand and feel the bumps and vibrations related to the terrain encountered.
  • the computer 30 controls and controls the following parameters of each jack:
  • the apparatus is associated with a means for memorizing a user's identifier and exercises that he has already performed, as well as a summary of the measurements taken. during these exercises.
  • the computer 30 sets the recommended date and / or the recommended content of a next workout. The user can thus use the device optimally.
  • the apparatus can also integrate audio and video means to transpose the user's movements into a realistic virtual environment.
  • Electromagnetic cylinders such as those described above, can also be adapted on a treadmill or a room bike, associated with a three-dimensional projection ("3D") on a screen, to simulate, in virtual reality, the relief of the ground supposed to be traveled.
  • 3D three-dimensional projection
  • the present invention improves the following aspects:
  • the part of the apparatus which unrolls the drive belt is, in its entirety, placed on jacks which can incline it in all positions up to a given inclination, for example 15 degrees.
  • the movements performed comprise, as explained above, non oscillating movements, oscillations and vibrations.
  • the mat is rotated about a vertical axis.
  • the information of the radius of rotation is that which corresponds to the 3D visualization of the environment in which the runner moves.
  • the analysis of the race using sensors or video allows the computer to move only when the runner does not touch the carpet or - slow rotation when the runner is still in contact with the mat (clean for walking).
  • the realistic virtual environment is constituted by the implementation of:
  • the runner visualizes, in a coordinated manner with his steps, a real space resulting from:
  • runners run at the same time but share a common virtual race space on which they compete at the same time. They can see each other when they are nearby, outdo themselves, play strategies to win.
  • Stereophonic sound even in three dimensions, allows: - to evolve among the recorded natural sounds,
  • a step 205 the user, the trainer or the physiotherapist performs a selection of an exercise to be performed, among the accessible exercise programs, in local memory or remotely on the internet.
  • a step 210 we retrieve and display, on a screen visible to the user and / or by a third party, a starting environment of the exercise, in the form of a virtual world.
  • the position of the cylinders is adapted to this environment.
  • an estimation is made of the distance traveled by the user relative to the training belt.
  • the user has moved at the unwinding speed of the carpet.
  • at least one user position sensor is implemented on the mat (for example at least one camera or at least one sensor for transmitting and receiving electromagnetic radiation, for example light). The difference in position since the last user position capture is then deduced from the distance traveled by the training mat.
  • the display of the virtual environment is updated.
  • an extrapolation of the distance traveled by the user with respect to the carpet is carried out.
  • the position of the belt is updated, by controlling a movement of the jacks, according to the distance traveled by the user and the program of the exercise, in correspondence with the displayed image.
  • the oscillations and vibrations of the carpet are updated by controlling oscillating movements or vibrations of the jacks, as a function of the distance traveled by the user and the program of the exercise, in correspondence with the displayed image.
  • the entire description of the training mat applies to a training bike mounted on electromagnetic cylinders, with minimal adaptations.
  • the slope of the belt is replaced, simultaneously, by the inclination of the bike and the brake applied to the rotation of the pedal.
  • the pedal can comprise a brushless motor controlled by the central unit and / or a linear motor controlled by the central unit, the transformation of circular motion into linear motion being well known to those skilled in the art.
  • the determination of the force exerted by the user, at each step is used, in some embodiments, by the microprocessor to determine whether the support on both legs is balanced.
  • a sensor adapted to determine the leg of the user resting on the mat is associated with the measurement of force exerted by the user on the mat and, after averaging over a large number of strides, the microprocessor determines if one of the legs applies a weaker force than the other, with a tolerance, and displays a possible difference so that the user can correct this lack of symmetry.
  • the present invention replaces at least one of these passive mechanical systems by active systems (linear or rotary "bruchless” motors or, preferably, electromagnetic jack).
  • active systems linear or rotary "bruchless” motors or, preferably, electromagnetic jack.
  • Such an actuator controlled by a microcontroller, controls the effort to be provided by the athlete, at each moment and / or in each position. More than the load to be lifted, it is the effort to be provided that is thus controlled.
  • the active system controls the speed and torque (or force) of the resulting motion. These parameters are controlled dynamically and in real time and can be linked to the instantaneous position of the system. It is possible, for example, during a single movement of the patient's arm, to reduce the effort in one area of the movement (corresponding to a pain zone, for example) and to increase the effort in another zone. (to work optimally).
  • the effort to be deployed is thus adapted to the ability to effort, itself related to the position of the member.
  • this active system makes it possible to control the resistance opposed to the patient at high frequencies (of several tens of hertz). This vibrating resistance is thus translated by a vibration of the movement, a vibration which increases the efficiency of the work.
  • the energy supplied by the user is determined from the measurement of instantaneous current and voltage absorbed by the motor.
  • the mechanical transmission between the motor element (rotary or linear) and the patient does not comprise, preferably, damping element (a tensioned cable can be a good transmitter).
  • the movements in translation are preferably carried out using linear motors, or even electromagnetic cylinders, and rotational movements by rotary motors.
  • a motor is associated with each member of the user. This approach makes it possible to adapt the exercise to each member and to make an individual assessment.
  • an adaptation of the present invention to an exercise bar comprising:
  • stator a fixed part (stator) 310 of an electromagnetic cylinder bearing on the upper part of the frame 305 and retained in position by lateral reinforcements 335 connected to the frame 305,
  • sliding part of the electromagnetic cylinder, which carries a bar 320 provided with handles 325,
  • control computer 330 comprising a screen, preferably tactile, and the control means of the electromagnetic actuator, as explained above.
  • the screen of the computer makes the user.
  • the constant torque shoulder rehabilitation machines provide the patient with efforts to rotate a handle integral with an axis.
  • the resistance torque that opposes the patient's movement is regulated by "bungees" that guarantee a torque that is almost constant and independent of the angle of rotation.
  • this function is carried out actively, using a brushless rotary motor controlled entirely by an electronic system.
  • a brushless rotary motor controlled entirely by an electronic system.
  • the device can:
  • the various sensors for controlling the system in position, torque, speed and acceleration can be used to quantify the instantaneous forces exerted by the patient throughout the movement.

Abstract

The physical exercise appliance comprises a vibrating and/or oscillating plate (12) on which the user positions himself, vibration and/or oscillation means suitable for vibrating or oscillating the plate, a computer (30) having a touch screen (32) and a keypad (34) which are suitable for entering the operating programs of the appliance, and a control unit suitable for transforming the parameters defined by a program stored in the computer into signals for controlling the vibration and/or oscillation means. The vibration and/or oscillation means consist of at least three electromagnetic rams which are fixed to the base of the appliance and are suitable for lifting the plate, each of the rams being controlled independently of the others by electrical signals received from the control unit so as to oscillate and/or vibrate the plate.

Description

Appareil d'exercice physique muni d'un moteur électrique  Exercise apparatus with an electric motor
La présente invention concerne un appareil d'exercice physique muni de vérins électromagnétiques. La présente invention a, notamment, trait aux appareils utilisés pour la rééducation fonctionnelle, aux appareils utilisés pour la proprioception et le postural ainsi qu'aux appareils de maintien en forme utilisés dans les salles de gymnastique, entre autres. Elle concerne, en particulier, un appareil de rééducation à plaque vibrante et/ou oscillante muni de vérins électromagnétiques, un tapis de marche, un vélo de salle d'entraînement et une barre d'exercice. The present invention relates to a physical exercise apparatus provided with electromagnetic cylinders. The present invention relates, in particular, to devices used for functional rehabilitation, to devices used for proprioception and postural as well as to fitness devices used in gyms, among others. In particular, it relates to a vibrating and / or oscillating plate reeducation apparatus provided with electromagnetic cylinders, a treadmill, a training room bike and an exercise bar.
Dans les salles de gymnastique ou de fitness, il existe aujourd'hui des appareils disposant d'une plaque vibrante qui génèrent des vibrations unidirectionnelles verticales. Quand un individu se positionne sur la plaque vibrante en fonctionnement, son corps subit un léger déséquilibre. Le cerveau recevant une information en retour, il transmet alors un signal aux muscles pour provoquer des contractions musculaires réflexes afin de procéder au rééquilibrage.  In gyms or fitness rooms, there are now devices with a vibrating plate that generate vertical unidirectional vibrations. When an individual is positioned on the vibrating plate in operation, his body undergoes a slight imbalance. The brain receives information in return, it then sends a signal to the muscles to cause reflex muscle contractions in order to rebalance.
Certains appareils à plaque vibrante sont équipés d'un amortissement par des ressorts ou des plaques de matériau élastique. Mais ce type d'amortissement ne permet pas d'avoir un réglage optimal et adapté au poids de l'utilisateur. La demande de brevet WO 2005/0001888 décrit un appareil de ce type dans lequel il est possible de modifier l'épaisseur du matériau élastique. Cependant, d'une part, il n'est pas aisé de procéder à cette modification pour chaque utilisateur et, d'autre part, le peu de possibilités offertes ne permet pas d'ajuster l'amortissement selon le poids exact de l'utilisateur.  Some vibrating plate devices are damped by springs or plates of elastic material. But this type of damping does not allow to have an optimal adjustment and adapted to the weight of the user. The patent application WO 2005/0001888 describes an apparatus of this type in which it is possible to modify the thickness of the elastic material. However, on the one hand, it is not easy to make this modification for each user and, on the other hand, the limited possibilities offered does not allow to adjust the depreciation according to the exact weight of the user. .
Il existe aussi des appareils à plaque vibrante dont l'amortissement est réalisé au moyen de suspensions pneumatiques telles que des coussins d'air. Ce type d'amortissement pallie les inconvénients cités ci-dessus mais présente un inconvénient majeur. En effet, outre le fait que les coussins se dégonflent au cours du temps, l'augmentation de température provoque la dilatation, en cours d'exercice, de l'air contenu dans les coussins, ce qui entraîne une variation de pression indésirable.  There are also vibrating plate devices whose damping is achieved by means of air suspensions such as air cushions. This type of damping overcomes the disadvantages mentioned above but has a major disadvantage. Indeed, in addition to the fact that the cushions deflate over time, the increase in temperature causes dilation, during exercise, the air contained in the cushions, resulting in an undesirable pressure variation.
En outre, les appareils à plaque vibrante actuels disposant de coussins d'air tels que l'appareil à plaque vibrante décrit dans la demande PCT FR2008/000258 sont adaptés pour les utilisateurs nécessitant une tonification ou un recrutement musculaire. L'inconvénient majeur de ces appareils à coussins d'air est le temps de réponse ou de réaction important des coussins d'air lorsqu'ils reçoivent une commande pour augmenter ou diminuer la pression de l'air. En outre, ces appareils ne présentent pas de possibilité d'adaptation aux besoins des personnes âgées ou très jeunes ou encore présentant des pathologies de l'appareil locomoteur. In addition, current vibrating plate devices with air cushions such as the vibrating plate apparatus described in PCT FR2008 / 000258 are suitable for users requiring muscle toning or recruitment. The major disadvantage of these air bag devices is the response time or significant response of the air bags when they receive a command to increase or decrease the air pressure. In addition, these devices do not have the possibility of adaptation to needs of the elderly or very young or with pathologies of the musculoskeletal system.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.  The present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
Un but de l'invention est de fournir un appareil de rééducation à plaque vibrante et/ou oscillante muni de vérins électromagnétiques présentant un temps de réponse court et donc particulièrement adapté à la rééducation fonctionnelle.  An object of the invention is to provide a vibration plate reeducation apparatus and / or oscillating equipped with electromagnetic cylinders having a short response time and therefore particularly suitable for functional rehabilitation.
A cet effet, la présente invention vise un appareil d'exercice physique, qui comporte : For this purpose, the present invention is directed to a physical exercise apparatus, which comprises:
- un châssis, - a chassis,
- au moins une partie mobile, munie de moyens d'appui d'une partie du corps d'un utilisateur,  at least one mobile part provided with support means for a part of the body of a user,
- pour au moins une partie mobile, au moins un moteur électrique brushless adapté à mettre en mouvement ladite partie mobile et  for at least one mobile part, at least one brushless electric motor adapted to put said moving part in motion and
- une unité centrale munie de moyens de calcul et d'une mémoire pour commander le fonctionnement de chaque dit moteur électrique.  a central unit provided with calculation means and a memory for controlling the operation of each said electric motor.
Grâce à ces dispositions, on commande le fonctionnement du moteur brushless en fonction d'un programme d'exercice physique et on peut adapter l'exercice physique à l'utilisateur, au moment de l'exercice et/ou à la position de la partie mobile par rapport au châssis. En particulier, les efforts demandés à l'utilisateur peuvent varier en fonction de l'utilisateur pour optimiser le résultat de l'exercice physique demandé.  Thanks to these arrangements, the operation of the brushless motor is controlled according to a physical exercise program and the physical exercise can be adapted to the user at the time of the exercise and / or at the position of the part mobile relative to the chassis. In particular, the efforts required from the user may vary depending on the user to optimize the result of the physical exercise requested.
Selon des caractéristiques particulières, au moins un dit moteur brushless est un moteur linéaire.  According to particular characteristics, at least one said brushless motor is a linear motor.
Selon des caractéristiques particulières, au moins un dit moteur brushless est un vérin électromagnétique.  According to particular features, at least one said brushless motor is an electromagnetic actuator.
Selon des caractéristiques particulières, au moins un dit moteur brushless est associé à un capteur de position, l'unité centrale commandant le fonctionnement dudit moteur électrique en fonction de la position dudit moteur électrique.  According to particular characteristics, at least one said brushless motor is associated with a position sensor, the central unit controlling the operation of said electric motor as a function of the position of said electric motor.
Grâce à ces dispositions, on peut moduler la force exercée par le moteur électrique en fonction de la position de la partie mobile sur laquelle l'utilisateur agit.  Thanks to these provisions, it is possible to modulate the force exerted by the electric motor as a function of the position of the mobile part on which the user acts.
Selon des caractéristiques particulières, au moins un dit moteur brushless est associé à un capteur de tension, de courant et/ou de puissance électrique consommés, l'unité centrale commandant le fonctionnement dudit moteur électrique en fonction de la valeur de chaque grandeur électrique mesurée.  According to particular characteristics, at least one said brushless motor is associated with a consumed voltage, current and / or power sensor, the central unit controlling the operation of said electric motor as a function of the value of each measured electrical quantity.
Grâce à chacune de ces dispositions, on peut moduler la force exercée par le moteur électrique en fonction de la force exercée par l'utilisateur.  By virtue of each of these arrangements, it is possible to modulate the force exerted by the electric motor as a function of the force exerted by the user.
Selon des caractéristiques particulières, l'unité centrale est adaptée à déterminer la position du centre de gravité de l'utilisateur, à la comparer à un ensemble de positions acceptables et à émettre un message d'anomalie au cours où la position du centre de gravité de l'utilisateur ne se trouve pas dans une position acceptable. According to particular characteristics, the central unit is adapted to determine the position of the user's center of gravity, to compare it to a set of positions. acceptable and to issue an error message in the course of which the position of the user's center of gravity is not in an acceptable position.
Grâce à ces dispositions, les défauts de position de mouvement de l'utilisateur peuvent être détectés et corrigés.  With these provisions, the user's movement position defects can be detected and corrected.
Selon des caractéristiques particulières, l'unité centrale est adaptée à déterminer une asymétrie de mouvements de l'utilisateur, à la comparer à un ensemble de niveaux d'asymétrie acceptables et à émettre un message d'anomalie au cours où l'asymétrie est en dehors des niveaux acceptables.  According to particular features, the central unit is adapted to determine an asymmetry of the user's movements, to compare it to a set of acceptable asymmetry levels and to issue an anomaly message in the course of which the asymmetry is in effect. outside acceptable levels.
Grâce à ces dispositions, les défauts de symétrie de mouvement de l'utilisateur peuvent être détectés et corrigés.  Thanks to these provisions, the user's symmetry of movement defects can be detected and corrected.
Selon des caractéristiques particulières, l'unité centrale est adaptée à faire afficher un mannequin virtuel sur un écran, a déterminer si la position de l'utilisateur correspond à la position du mannequin virtuel et à émettre un message d'anomalie au cours où la position de l'utilisateur ne correspond pas à la position du mannequin virtuel affiché.  According to particular features, the central unit is adapted to display a virtual dummy on a screen, to determine whether the user's position corresponds to the position of the virtual dummy and to issue a fault message during the course of the position. the user does not match the position of the displayed virtual dummy.
Grâce à ces dispositions, le déclenchement de l'exercice physique est sécurisé.  Thanks to these provisions, the initiation of physical exercise is secure.
Selon des caractéristiques particulières, la position du mannequin virtuel est une position de départ d'un exercice physique, l'unité centrale étant adaptée à ne déclencher le commencement de l'exercice physique qu'une fois que la position de l'utilisateur correspond à la position du mannequin.  According to particular features, the position of the virtual dummy is a starting position of a physical exercise, the central unit being adapted to trigger the beginning of the physical exercise only after the position of the user corresponds to the position of the manikin.
Grâce à ces dispositions, l'utilisateur ou l'entraîneur peut corriger la position de son corps en fonction de ce qu'il voit affiché et le déclenchement de l'exercice physique est sécurisé.  With these provisions, the user or coach can correct the position of his body based on what he sees displayed and the triggering of physical exercise is secure.
Selon des caractéristiques particulières, l'appareil comporte une caméra adaptée à prendre une image de l'appareil et de son utilisateur et un écran d'affichage, l'unité centrale étant adaptée à faire afficher une représentation de la position de l'utilisateur sur ledit écran d'affichage.  According to particular features, the apparatus comprises a camera adapted to take an image of the apparatus and of its user and a display screen, the central unit being adapted to display a representation of the position of the user on said display screen.
Grâce à ces dispositions, l'utilisateur ou l'entraîneur peut corriger la position de son corps en fonction de ce qu'il voit affiché.  With these provisions, the user or coach can correct the position of his body based on what he sees displayed.
Selon des caractéristiques particulières, l'appareil comporte au moins un écran d'affichage et un moyen de génération d'images à afficher sur ledit écran d'affichage, des images affichées étant fonction de l'activité physique de l'utilisateur.  According to particular characteristics, the apparatus comprises at least one display screen and an image generating means to be displayed on said display screen, the displayed images being a function of the physical activity of the user.
Selon des caractéristiques particulières, l'unité centrale est adaptée à commander au moins un moteur brushless en fonction de l'activité physique de l'utilisateur.  According to particular features, the central unit is adapted to control at least one brushless motor according to the physical activity of the user.
Grâce à chacune de ces dispositions, l'utilisateur peut être plongé dans un environnement virtuel, ce qui le motive à poursuivre l'exercice physique.  Thanks to each of these provisions, the user can be immersed in a virtual environment, which motivates him to continue the physical exercise.
Selon des caractéristiques particulières, l'appareil d'exercice physique comprend une plaque vibrante et/ou oscillante sur laquelle se place l'utilisateur, des moteurs électriques étant adaptés pour faire vibrer et/ou osciller la plaque, dans lequel les moteurs électriques sont constitués d'au moins trois vérins électromagnétiques fixés au châssis de l'appareil et adaptés pour soulever la plaque, chacun des vérins étant commandé indépendamment des autres par des signaux électriques reçus de l'unité centrale de façon à faire osciller et/ou vibrer la plaque. According to particular features, the exercise machine comprises a vibrating plate and / or oscillating on which is placed the user, electric motors being adapted to vibrate and / or oscillate the plate, wherein the electric motors consist of at least three electromagnetic cylinders attached to the frame of the apparatus and adapted to lift the plate, each of the cylinders being controlled independently of the others by means of electrical signals received from the central unit so as to oscillate and / or vibrate the plate.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins dans lesquels :  Other advantages, aims and features of the invention will appear more clearly on reading the description which follows, for explanatory and non-limiting purposes, with reference to the drawings in which:
- la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier de réalisation de l'appareil de rééducation objet de l'invention ;  - Figure 1 shows schematically a particular embodiment of embodiment of the rehabilitation apparatus object of the invention;
- la figure 2 représente, schématiquement, une plaque vibrante et/ou oscillante de l'appareil illustré en figure &, avec deux vérins à des hauteurs différentes ;  - Figure 2 shows schematically a vibrating plate and / or oscillating device shown in Figure & with two cylinders at different heights;
- la figure 3 est un bloc diagramme montrant l'agencement des éléments de l'appareil de rééducation selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention ;  FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement of the elements of the rehabilitation apparatus according to a preferred embodiment of the invention;
- la figure 4 est un diagramme des déplacements déphasés des trois vérins lorsqu'ils sont soumis à une oscillation permettant un mouvement oscillant rotatif de la plaque ;  FIG. 4 is a diagram of displacements out of phase of the three jacks when they are subjected to an oscillation allowing a rotary oscillating movement of the plate;
- la figure 5 est un diagramme du déplacement d'un vérin soumis simultanément à un mouvement de vibration sinusoïdal et à un mouvement d'oscillation sinusoïdal,  FIG. 5 is a diagram of the displacement of a jack subjected simultaneously to a sinusoidal vibration movement and to a sinusoidal oscillation movement,
- la figure 6 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en œuvre dans un mode de réalisation particulier d'un premier procédé objet de l'invention,  FIG. 6 represents, in the form of a logic diagram, steps implemented in a particular embodiment of a first method which is the subject of the invention,
- la figure 7 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en œuvre dans un mode de réalisation particulier d'un deuxième procédé objet de l'invention,  FIG. 7 represents, in the form of a logic diagram, steps implemented in a particular embodiment of a second method which is the subject of the invention,
- la figure 8 représente, schématiquement et en élévation, un appareil à barre d'entraînement objet de la présente invention et  FIG. 8 represents, schematically and in elevation, a drive train apparatus object of the present invention and
- la figure 9 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en œuvre dans un mode de réalisation particulier d'un troisième procédé objet de l'invention.  FIG. 9 represents, in the form of a logic diagram, the steps implemented in a particular embodiment of a third method which is the subject of the invention.
Dans toute la description, on utilise, indifféremment les termes de « moteur électrique », d' « actionneur » ou de « vérin électromagnétique » lorsque le moteur électrique est linéaire. Cependant, bien que chaque moteur électrique linéaire soit préférentiellement un vérin électromagnétique, l'invention s'étend aux autres moteurs brushless.  Throughout the description, the terms "electric motor", "actuator" or "electromagnetic actuator" are used indifferently when the electric motor is linear. However, although each linear electric motor is preferably an electromagnetic cylinder, the invention extends to other brushless motors.
Dans toute la description, on utilise indifféremment les termes de « unité centrale », d' « ordinateur » ou de « microprocesseur », ces différents éléments ayant la fonction principale d'exécuter les instructions d'un programme conservé en mémoire.  Throughout the description, the terms "central unit", "computer" or "microprocessor" are used indifferently, these various elements having the main function of executing the instructions of a program stored in memory.
En référence à la figure 1 , un appareil de rééducation comprend un socle 10 supportant une plaque vibrante et/ou oscillante 12, ici en position horizontale, sur laquelle monte l'utilisateur, par exemple un patient. Bien que la plaque 12 puisse avoir des dimensions quelconques, il est préférable qu'elle ait au minimum une longueur d'environ un mètre et une largeur d'environ 60 cm, de sorte qu'un utilisateur de forte corpulence puisse sans difficulté, placer son dos dessus, en position couchée. Referring to Figure 1, a rehabilitation device comprises a base 10 supporting a vibrating plate and / or oscillating 12, here in a horizontal position, on which the user rides, for example a patient. Although the plate 12 may have any dimensions, it is preferable that it be at least about one meter and a width of about 60 cm, so that a user of large body can without difficulty, place his back on, lying down.
L'utilisateur qui est debout sur la plaque 12 se maintient dans cette position en tenant les poignées 14 et 16 d'un volant fixé au montant 18 fixé lui-même au socle 10.  The user who is standing on the plate 12 is held in this position by holding the handles 14 and 16 of a steering wheel fixed to the upright 18 fixed itself to the base 10.
Comme illustré en figures 2 et 3, des vérins 20, 22 et 24, sous-jacents à la plaque 12 et donc pas visibles sur la figure 1 , permettent le soulèvement de la plaque verticalement selon une amplitude comprise, de préférence, entre 50 mm et 100 mm.  As illustrated in FIGS. 2 and 3, jacks 20, 22 and 24, underlying the plate 12 and therefore not visible in FIG. 1, allow the plate to be lifted vertically by an amplitude preferably comprised between 50 mm. and 100 mm.
Les vérins 20, 22 et 24 sont des vérins électromagnétiques. Ces vérins électromagnétiques 20, 22 et 24 sont des moteurs linéaires en position verticale dont les déplacements linéaires sont réalisés sans avoir recours à des réducteurs mécaniques et donc sans pièce d'usure. Le moteur est composé de deux pièces, la partie mobile (en anglais « slider ») et la partie fixe (ou « stator »). La partie mobile comprend des aimants montés dans un tube. La partie fixe comprend les bobinages du moteur, le guidage de la partie mobile et un microprocesseur intégré assurant les fonctions de mesure de position et de commutation.  The cylinders 20, 22 and 24 are electromagnetic cylinders. These electromagnetic cylinders 20, 22 and 24 are linear motors in vertical position whose linear displacements are made without the use of mechanical reducers and therefore without wearing part. The engine is composed of two parts, the moving part (in English "slider") and the fixed part (or "stator"). The moving part comprises magnets mounted in a tube. The fixed part comprises the motor windings, the moving part guide and an integrated microprocessor providing position and switching functions.
Ce type de vérins présente l'avantage de ne pas comporter de pièce mécanique pour encaisser les efforts longitudinaux qui sont uniquement dus aux champs magnétiques. En outre, ils fournissent des accélérations importantes (quelques dizaines de g), ce qui permet d'obtenir un temps de réponse très court lorsqu'une commande est reçue.  This type of jacks has the advantage of not having a mechanical part to accommodate the longitudinal forces that are solely due to magnetic fields. In addition, they provide significant accelerations (a few tens of g), which allows a very short response time when a command is received.
On note que la plaque 12 comporte principalement une plaque d'acier d'une épaisseur, par exemple comprise entre 1 cm et 1 ,5 cm, suffisante pour éviter sa déformation lorsqu'elle est soumise à des accélérations importantes comme il a été mentionné précédemment. La plaque 12 comporte, de préférence, une couche supérieure en matière plastique souple destinée à procurer un amortissement bénéfique pour l'utilisateur, et une couche inférieure rigide également en matière plastique du même type mais comportant des nervures pour accroître sa rigidité.  Note that the plate 12 comprises mainly a steel plate with a thickness, for example between 1 cm and 1.5 cm, sufficient to prevent its deformation when subjected to significant accelerations as mentioned previously . The plate 12 preferably comprises a top layer of flexible plastic material intended to provide damping beneficial for the user, and a rigid lower layer also of plastic of the same type but having ribs to increase its rigidity.
Selon un mode de réalisation préféré, trois vérins électromagnétiques 20, 22 et 24 sont utilisés. Dans ce cas, ils forment un triangle, préférentiellement isocèle. Préférentiellement, l'un des côtés de ce triangle relie deux vérins 20 et 22 placés à l'avant de la plaque 12, de manière symétrique par rapport à l'axe longitudinal de la plaque 12. Il va de soi qu'un nombre de vérins supérieur à trois pourrait être utilisé. Il est ainsi possible d'utiliser quatre vérins disposés selon un rectangle.  According to a preferred embodiment, three electromagnetic cylinders 20, 22 and 24 are used. In this case, they form a triangle, preferably isosceles. Preferably, one of the sides of this triangle connects two jacks 20 and 22 placed at the front of the plate 12, symmetrically with respect to the longitudinal axis of the plate 12. It goes without saying that a number of jacks greater than three could be used. It is thus possible to use four jacks arranged in a rectangle.
La position des deux vérins 20 et 22 à l'avant de la plaque 12 est illustrée schématiquement en figure 2. Le vérin 20 a sa partie mobile (« slider ») plus sortie de sa partie fixe (« stator ») que le vérin 22, ce qui permet d'obtenir une position inclinée de la plaque 12. La commande du déplacement de la partie mobile à l'extérieur puis à l'intérieur de la partie fixe du vérin 20, selon une certaine fréquence, par exemple 30 hertz, permet de faire vibrer la plaque 12 à cette fréquence. The position of the two jacks 20 and 22 at the front of the plate 12 is diagrammatically illustrated in FIG. 2. The jack 20 has its moving part ("slider") plus its fixed part ("stator") than the jack 22 , which makes it possible to obtain an inclined position of the plate 12. The control of the displacement of the movable part outside and then inside the fixed part of the cylinder 20, at a certain frequency, for example 30 hertz, makes it possible to vibrate the plate 12 at this frequency.
Un bloc diagramme général de l'appareil selon l'invention est illustré sur la figure 3. Un ordinateur 30 comportant un écran tactile 32 et un clavier 34 est à la disposition de l'opérateur, par exemple un kinésithérapeute. On note que l'opérateur peut commander le fonctionnement de l'ordinateur 30 à l'aide d'une télécommande (non représentée).  A block diagram of the apparatus according to the invention is illustrated in FIG. 3. A computer 30 comprising a touch screen 32 and a keyboard 34 is available to the operator, for example a physiotherapist. Note that the operator can control the operation of the computer 30 with a remote control (not shown).
L'ordinateur 30 est relié à une unité de commande 36 qui transforme les signaux qu'elle reçoit de la part de l'ordinateur 30 en signaux électriques qui sont transmis aux trois vérins 20, 22 et 24. Ces signaux électriques, en commandant le déplacement des parties mobiles des vérins à des fréquences déterminées, permettent le soulèvement de la plaque 12 de façon à obtenir des mouvements non oscillants, des oscillations et/ou des vibrations de la plaque 12.  The computer 30 is connected to a control unit 36 which transforms the signals it receives from the computer 30 into electrical signals which are transmitted to the three jacks 20, 22 and 24. These electrical signals, by controlling the moving the moving parts of the cylinders at predetermined frequencies, allow the lifting of the plate 12 so as to obtain non-oscillatory movements, oscillations and / or vibrations of the plate 12.
On note que l'ordinateur 30 permet de multiples fonctions, en particulier de sélectionner les différentes fréquences utilisables, la durée de chaque exercice, le temps de pause entre deux exercices. Il permet également de changer les fréquences ou les amplitudes en cours d'exercice.  Note that the computer 30 allows multiple functions, in particular to select the different usable frequencies, the duration of each exercise, the break time between two exercises. It also makes it possible to change the frequencies or the amplitudes during exercise.
Comme mentionné précédemment, une caractéristique de l'appareil est l'utilisation de vérins électromagnétiques. Ce type de vérins permet d'obtenir un soulèvement de la plaque 12 d'une amplitude déterminée et selon une fréquence déterminée. En outre, chaque vérin étant commandé indépendamment des autres, il est possible d'obtenir n'importe quel mouvement de vibration ou d'oscillation de la plaque 12.  As mentioned earlier, a feature of the apparatus is the use of electromagnetic cylinders. This type of jacks makes it possible to obtain a lifting of the plate 12 of a determined amplitude and according to a determined frequency. In addition, each cylinder being controlled independently of the others, it is possible to obtain any vibration or oscillation movement of the plate 12.
Chaque vérin peut être commandé de manière à soulever la plaque dans le but d'obtenir un mouvement d'oscillation de la plaque. Ce mouvement est défini comme un mouvement de soulèvement de la plaque suivi de son abaissement selon une faible fréquence, inférieure à 1 Hz. Par exemple, avec une fréquence égale à un tiers de Hertz, chaque vérin se soulève et s'abaisse en trois secondes. Dans ce cas, si le mouvement de chaque vérin est déphasé de 120 ° par rapport au mouvement de chacun des deux autres, la plaque suit un mouvement d'oscillation rotatif d'une période de trois secondes. Les mouvements correspondants des vérins 20, 22 et 24 sont illustrés sur la figure 4 par les trois sinusoïdes A, B et C.  Each jack can be controlled so as to lift the plate in order to obtain an oscillation movement of the plate. This movement is defined as a movement of lifting the plate followed by its lowering at a low frequency, less than 1 Hz. For example, with a frequency equal to one third of Hertz, each jack lifts and lowers in three seconds . In this case, if the movement of each jack is out of phase by 120 ° with respect to the movement of each of the other two, the plate follows a rotary oscillation movement of a period of three seconds. The corresponding movements of the jacks 20, 22 and 24 are illustrated in FIG. 4 by the three sinusoids A, B and C.
On note que l'amplitude de soulèvement des vérins est préférentiellement comprise entre 50 mm et 100 mm, par exemple égale à 70 mm.  Note that the lifting amplitude of the cylinders is preferably between 50 mm and 100 mm, for example equal to 70 mm.
Un autre mouvement possible de chaque vérin est un mouvement de vibration qui consiste à faire soulever et abaisser le vérin d'une très faible amplitude selon une fréquence comprise entre 20 Hz et 40 Hz, de façon à ce que la plaque soit soumise à ce même mouvement de vibration. Ce mouvement de vibration peut être combiné au mouvement d'oscillation précédent. Dans ce cas, le mouvement du vérin pour une fréquence de vibration de 30 Hz et une amplitude de cinq mm, superposé à une fréquence d'oscillation de un tiers de Hz et une amplitude de 70 mm, est illustré par la courbe D en figure 5. Another possible movement of each cylinder is a vibration movement which consists of raising and lowering the cylinder of a very small amplitude at a frequency between 20 Hz and 40 Hz, so that the plate is subjected to this same vibration movement. This vibration movement can be combined with the previous oscillation motion. In this case, the movement of the jack for a vibration frequency of 30 Hz and an amplitude of five mm, superimposed on an oscillation frequency of a third of Hz and an amplitude of 70 mm, is illustrated by the curve D in FIG.
Une particularité du vérin électromagnétique utilisé est le fait qu'il dispose d'un capteur de position permettant à l'unité de commande 36, non seulement de connaître à tout instant la position de la partie mobile du vérin, mais également de déterminer l'intensité du courant à envoyer au vérin. En effet, lorsqu'une charge est appliquée sur un vérin par l'intermédiaire de la plaque 12, par exemple quand un patient monte sur la plaque 12, la partie mobile a tendance à s'abaisser sous l'action de la force de pesanteur appliquée à la plaque 12. Mais cet abaissement est infinitésimal grâce à la régulation mise en jeu du fait qu'instantanément le capteur de position capte cette variation infinitésimale de position et la transmet à l'unité de commande 36 qui accroît l'intensité du courant fourni au vérin, de manière à ce que la plaque 12 ne s'abaisse pas. On note que l'intensité du courant est proportionnelle à la force appliquée au vérin.  A special feature of the electromagnetic actuator used is the fact that it has a position sensor enabling the control unit 36 not only to know at all times the position of the movable part of the jack, but also to determine the intensity of the current to be sent to the jack. Indeed, when a load is applied to a cylinder via the plate 12, for example when a patient climbs on the plate 12, the mobile part tends to lower under the action of the force of gravity applied to the plate 12. However, this lowering is infinitesimal thanks to the regulation involved because the momentarily the position sensor captures this infinitesimal variation of position and transmits it to the control unit 36 which increases the intensity of the current provided to the cylinder, so that the plate 12 does not lower. Note that the intensity of the current is proportional to the force applied to the cylinder.
L'opérateur, par exemple un kinésithérapeute, règle alors l'amplitude de mouvement et la fréquence de vibration de chaque vérin de façon indépendante en fonction du travail que doit effectuer l'utilisateur.  The operator, for example a physiotherapist, then adjusts the amplitude of movement and the vibration frequency of each jack independently depending on the work to be performed by the user.
L'amplitude de mouvement de chaque vérin étant ainsi réglée, les vérins sont alors relevés et descendus sous la commande de l'unité de commande 36 selon une fréquence déterminée par l'opérateur en fonction du traitement à appliquer, de façon à ce que la plaque 12 effectue un mouvement vibrant et/ou oscillant.  The amplitude of movement of each cylinder being thus adjusted, the cylinders are then raised and lowered under the control of the control unit 36 at a frequency determined by the operator according to the treatment to be applied, so that the Plate 12 performs a vibrating and / or oscillating movement.
Ainsi, dans le cas d'un patient ayant une jambe malade, deux des trois vérins restent immobiles et le troisième vérin, au dessus duquel le patient a placé sa jambe à rééduquer, est soumis à une vibration de fréquence supérieure à 25 Hz, et préférentiellement, inférieure à 40 Hz.  Thus, in the case of a patient having a diseased leg, two of the three jacks remain immobile and the third cylinder, above which the patient has placed his leg to be rehabilitated, is subjected to a vibration frequency greater than 25 Hz, and preferably, less than 40 Hz.
Dans le cas d'un patient ayant besoin de rééduquer ses chevilles, un vérin reste immobile et les deux autres vérins sont soumis à un mouvement d'oscillation déphasé de In the case of a patient needing to reeducate his ankles, a jack remains stationary and the other two cylinders are subjected to an oscillation movement out of phase.
1800 l'un par rapport à l'autre. 180 0 with respect to each other.
Enfin, dans le cas d'un travail de proprioception d'un patient, les trois vérins sont soumis à la combinaison d'un mouvement d'oscillation et d'un mouvement de vibration pour que la plaque effectue un mouvement oscillant rotatif en même temps qu'elle est soumise à une vibration.  Finally, in the case of proprioception work of a patient, the three jacks are subjected to the combination of an oscillation movement and a vibration movement so that the plate performs a rotary oscillating movement at the same time that she is subjected to a vibration.
On note que l'amortissement de la plaque 12 est un paramètre important. Dans la mesure où le temps de réponse du mouvement du vérin à la suite d'une commande est très faible comme il a été mentionné précédemment, cet amortissement est réalisé simplement. Il suffit en effet que les signaux de commande, générés par l'unité de commande 36 et transmis aux vérins 20, 22 et 24, soient de forme sinusoïdale, ce qui est facile à obtenir pour l'homme du métier. L'appareil qui vient d'être décrit permet la rééducation fonctionnelle des patients présentant des problèmes de l'appareil locomoteur. Dans ce but, l'opérateur, généralement un kinésithérapeute, règle alors le mouvement de chaque vérin, c'est-à-dire la forme de son mouvement (généralement sinusoïdale), son amplitude et sa fréquence de déplacement, de façon indépendante en fonction du travail que doit effectuer l'utilisateur pour corriger son problème. Ainsi, dans le cas d'un patient ayant une jambe malade, il est important de contrôler la façon dont le patient reporte son poids sur la jambe valide. Le moyen envisagé pour observer ce transfert de charge consiste à imposer au patient la position des pieds et à déterminer la position du centre de gravité de l'ensemble « plaque + patient ». En effet, si le patient reporte son poids sur une jambe, il rapproche le centre de gravité de celle-ci. Il est donc important de déterminer la position du centre de gravité. Comme le courant nécessaire à un vérin pour maintenir une charge en position est proportionnel à la force que le vérin déploie comme il a été mentionné précédemment, chaque vérin est capable d'effectuée une « pesée » grâce à la mesure du courant nécessaire à maintenir la charge en position. Par conséquent, en mesurant l'intensité du courant nécessaire à chaque vérin pour équilibrer la charge qui lui est directement appliquée par l'intermédiaire de la plaque, il est facile de déterminer la position instantanée du centre de gravité et donc la façon dont le patient effectue le transfert de son poids d'une jambe sur l'autre. Eventuellement, un filtre temporel permet d'éliminer les effets temporaires. Note that the damping of the plate 12 is an important parameter. Insofar as the response time of the actuator movement following a command is very low as mentioned above, this damping is achieved simply. It is sufficient that the control signals, generated by the control unit 36 and transmitted to the cylinders 20, 22 and 24, are sinusoidal, which is easy to obtain for the skilled person. The device that has just been described allows the functional rehabilitation of patients with problems of the musculoskeletal system. For this purpose, the operator, usually a physiotherapist, then regulates the movement of each cylinder, that is to say the shape of its movement (generally sinusoidal), its amplitude and its frequency of movement, independently according to the work that the user must do to correct his problem. Thus, in the case of a patient with a diseased leg, it is important to control how the patient reports his weight on the valid leg. The means envisaged for observing this load transfer is to impose on the patient the position of the feet and to determine the position of the center of gravity of the "plate + patient" assembly. Indeed, if the patient carries his weight on one leg, he brings the center of gravity closer to it. It is therefore important to determine the position of the center of gravity. As the current required for a cylinder to maintain a load in position is proportional to the force that the cylinder deploys as mentioned above, each cylinder is able to perform a "weighing" through the measurement of the current required to maintain the load in position. Therefore, by measuring the intensity of the current required by each cylinder to balance the load that is directly applied to it through the plate, it is easy to determine the instantaneous position of the center of gravity and therefore the way the patient transfers his weight from one leg to the other. Optionally, a temporal filter eliminates temporary effects.
L'opérateur peut voir immédiatement, sur l'écran 32, que le centre de gravité de l'utilisateur n'est pas au centre de la cible. Il peut ainsi visionner la force d'appui des jambes, et dire à l'utilisateur quelle est la jambe à rééduquer et sur laquelle il doit fournir ses efforts pour rétablir de bons appuis et ramener le centre de gravité au centre de la cible. A noter que, lorsque la plaque 12 est mise en action selon un mouvement oscillant rotatif, l'utilisateur est déséquilibré et doit, par la pression de ses jambes, travailler en contractions musculaires afin de rester en équilibre au centre de la plaque alors que son centre de gravité est déporté quelque peu à cause de son problème.  The operator can see immediately, on the screen 32, that the center of gravity of the user is not in the center of the target. He can see the leg support force, and tell the user what leg to rehabilitate and on which he must make efforts to restore good support and bring the center of gravity to the center of the target. Note that when the plate 12 is actuated in a rotary oscillating movement, the user is unbalanced and must, by the pressure of his legs, work in muscle contractions to remain balanced in the center of the plate while his center of gravity is deported somewhat because of his problem.
Par conséquent, l'inclinaison de la plaque vibrante et/ou oscillante peut être réglée avec précision. Il en est également de la vitesse du mouvement rotatif de la plaque. Ainsi, un utilisateur en début de rééducation supporte une inclinaison très faible, avec une vitesse de rotation faible. Ces données sont augmentées au fur et à mesure de l'évolution de la rééducation de l'utilisateur. Normalement, en fin de traitement, si celui-ci a été efficace, l'utilisateur se mettra facilement debout en équilibre sur la plaque, et les capteurs indiqueront un centre de gravité revenu au centre de la plaque.  Therefore, the inclination of the vibrating plate and / or oscillating plate can be adjusted accurately. It is also the speed of the rotary movement of the plate. Thus, a user at the beginning of rehabilitation supports a very low inclination, with a low rotational speed. These data are increased as the user's re-education progresses. Normally, at the end of treatment, if it has been effective, the user will easily stand in equilibrium on the plate, and the sensors will indicate a center of gravity returned to the center of the plate.
L'ordinateur 30 peut faire l'analyse de la capacité du muscle à se contracter, pour chaque utilisateur, afin de régler exactement la force de vibration nécessaire en fonction de la réceptivité musculaire propre à chaque individu (« biofeedback »). Ainsi, avec une fréquence de 35 hertz, le muscle de la cuisse d'un individu donné se contracte très fortement (il est alors inutile d'augmenter la fréquence sous peine de tétanisation du muscle), alors que pour la même fréquence, le muscle de la cuisse d'un autre individu ne se contractera que faiblement, d'où la nécessité d'augmenter pour lui la fréquence pour obtenir un travail optimal. The computer 30 can analyze the capacity of the muscle to contract, for each user, to adjust exactly the vibration force required according to the muscle responsiveness of each individual ("biofeedback"). So with a frequency of 35 hertz, the muscle of the thigh of a given individual contracts very strongly (it is then useless to increase the frequency under penalty of tetanization of the muscle), whereas for the same frequency, the muscle of the thigh d another individual will shrink only slightly, hence the need to increase the frequency for him to obtain optimal work.
L'ordinateur permet d'analyser les masses corporelles de chaque utilisateur (bio- impédancemétrie) : masse grasse, masse maigre (les muscles), masse d'eau. Cette fonction permet à l'utilisateur de suivre, au fur et à mesure des séances, les progrès qu'il fait (perte de graisse et gain de masse musculaire, etc.).  The computer makes it possible to analyze the body mass of each user (bio-impedancemetry): fat mass, lean mass (muscles), body of water. This function allows the user to follow, as and when sessions, the progress it makes (loss of fat and muscle gain, etc.).
On note que des vérins électromagnétiques, par exemple deux vérins, tels que ceux décrits ci-dessus, pourraient être également fixés au socle 10 de l'appareil, mais de façon décalée par rapport aux vérins destinés à faire vibrer et/ou osciller la plaque 12 de manière à faire vibrer et/ou osciller le montant 18 de l'appareil. Le patient se tenant aux poignées 14 et 16, il sera ainsi soumis à des oscillations et/ou vibrations par l'intermédiaire de ses mains, dans le but de rééduquer le haut du corps. De la même façon que précédemment, chaque vérin est alors commandé indépendamment des autres.  Note that electromagnetic cylinders, for example two cylinders, such as those described above, could also be attached to the base 10 of the device, but offset from the cylinders intended to vibrate and / or oscillate the plate 12 so as to vibrate and / or oscillate the amount 18 of the device. The patient standing at the handles 14 and 16, it will be subjected to oscillations and / or vibrations through his hands, in order to rehabilitate the upper body. In the same way as before, each jack is then controlled independently of the others.
Dans les modes de réalisation exposés ci-dessus, il est proposé de remplacer :  In the embodiments set out above, it is proposed to replace:
- des vérins électriques,  - electric cylinders,
- des vibrateurs et/ou  - vibrators and / or
- des capteurs de détection du centre de gravité  - sensors for the detection of the center of gravity
par des moteurs linéaires et, plus particulièrement, par des vérins électromagnétiques. by linear motors and, more particularly, by electromagnetic cylinders.
On décrit, ci-dessous et en regard de la figure 6, un mode de réalisation d'un procédé de sécurisation de l'appareil.  An embodiment of a method for securing the apparatus is described below and with reference to FIG.
Au cours d'une étape 105, l'utilisateur, l'entraîneur ou le kinésithérapeute effectue une sélection d'un exercice à réaliser, parmi les programmes d'exercices accessibles, en mémoire locale ou à distance sur internet.  During a step 105, the user, the trainer or the physiotherapist performs a selection of an exercise to be performed, among the accessible exercise programs, in local memory or remotely on the internet.
Au cours d'une étape 1 10, on récupère et on affiche, sur un écran visible par l'utilisateur et/ou par un tiers, la position de départ de l'exercice, sous forme d'un personnage virtuel, ou mannequin positionné sur un appareil d'exercice schématisé.  During a step 1 10, it retrieves and displays, on a screen visible to the user and / or by a third party, the starting position of the exercise, in the form of a virtual character, or mannequin positioned on a schematized exercise machine.
Au cours d'une étape 1 15, on capte une image de l'utilisateur, en utilisant la caméra intégrée à l'appareil ou positionné en regard de l'appareil.  During a step 1 15, it captures an image of the user, using the camera built into the device or positioned next to the device.
Au cours d'une étape 120, on détermine la position de l'utilisateur, y compris ses membres et on affiche, sur l'écran utilisé lors de l'étape 1 10, un avatar (personnage schématisé représentatif de l'utilisateur) ayant la même position que l'utilisateur sur l'appareil d'exercice, préférentiellement en regard (superposé ou juxtaposé) du mannequin dans la position de départ visée. Au cours d'une étape 125, on détermine si les positions de l'avatar et du mannequin se correspondent, avec une tolérance. During a step 120, the position of the user, including its members, is determined and a display is displayed on the screen used in step 1 10, an avatar (a schematic character representative of the user) having the same position as the user on the exercise machine, preferably facing (superimposed or juxtaposed) of the manikin in the targeted starting position. During a step 125, it is determined whether the positions of the avatar and the manikin correspond, with a tolerance.
Si non, au cours d'une étape 130, on maintient à l'arrêt l'appareil (c'est-à-dire que les vérins gardent leur position) et on affiche les différences de position qui sont en dehors de la tolérance. Par exemple, le tronc et/ou des membres de l'utilisateur sont représentés en vert lorsque leur position est conforme à celle du mannequin et, sinon, en rouge.  If not, during a step 130, the device is kept at a standstill (that is, the jacks keep their position) and the position differences that are outside the tolerance are displayed. For example, the trunk and / or limbs of the user are shown in green when their position is in line with that of the manikin and, if not, in red.
Si le résultat de l'étape 125 est positif, c'est-à-dire si l'utilisateur est dans la bonne position, au cours d'une étape 135, on affiche une information indiquant un démarrage imminent de l'appareil. Par exemple, un compte-à-rebours de cinq secondes est affiché. Puis, au cours d'une étape 140, on démarre l'exercice en mettant en œuvre les vérins et on retourne à l'étape 1 15.  If the result of step 125 is positive, that is to say if the user is in the correct position, during a step 135, information is displayed indicating an imminent start of the device. For example, a five-second countdown is displayed. Then, during a step 140, the exercise is started by implementing the jacks and returns to step 1 15.
Lors des itérations suivantes de la séquence d'étape 1 15 à 140, on met en œuvre une tolérance plus importante car l'utilisateur réagit à l'exercice pratiqué. Cette tolérance est cependant choisie pour qu'une déstabilisation de l'utilisateur soit détectée.  During the following iterations of the sequence of step 1 to 140, a greater tolerance is implemented because the user reacts to the exercise practiced. This tolerance is however chosen so that a destabilization of the user is detected.
On décrit, ci-dessous et en regard de la figure 9, un mode de réalisation d'un procédé de détermination du centre de gravité de l'utilisateur (éventuellement associé à une partie de l'appareil) qui utilise le système de régulation des moteurs linéaires.  FIG. 9 is an embodiment of a method for determining the user's center of gravity (possibly associated with a part of the apparatus) which uses the control system of the linear motors.
On rappelle que le moteur linéaire envisagé est un moteur à aimant permanent ; les moteurs sont régulés par une électronique capable de les contrôler, au cours d'une étape 410 et au cours d'un exercice physique précédemment sélectionné, en :  It is recalled that the linear motor envisaged is a permanent magnet motor; the motors are controlled by electronics capable of controlling them, during a step 410 and during a previously selected physical exercise, by:
- position,  - position,
- vitesse et/ou  - speed and / or
- accélération.  - acceleration.
Pour effectuer cette régulation, les grandeurs physiques observées, au cours d'une étape 415, sont :  To carry out this regulation, the physical quantities observed during a step 415 are:
- la position,  - the position,
- le courant et/ou  - the current and / or
- la tension.  - voltage.
Théoriquement, il existe des relations linéaires entre :  Theoretically, there are linear relationships between:
- le courant et la force exercée par le moteur et  - the current and the force exerted by the engine and
- la tension et la vitesse de déplacement du moteur.  - the voltage and speed of movement of the motor.
En mesurant le courant absorbé par chaque moteur, on estime la charge qu'il soutient, au cours d'une étape 425.  By measuring the current absorbed by each motor, the load it supports is estimated during a step 425.
En comparant les courants absorbés par chacun des trois moteurs, on calcule la position du centre de gravité de la charge soutenue par les trois moteurs au cours d'une étape 430. Dans des modes de réalisation, pour affiner le résultat, on met en œuvre des facteurs correctifs établis lors d'étalonnages, au cours de l'étape de normalisation 420. By comparing the currents absorbed by each of the three motors, the position of the center of gravity of the load supported by the three motors is calculated during a step 430. In embodiments, to refine the result, corrective factors established during calibrations are implemented during the normalization step 420.
Au cours de l'étalonnage, étape 405, les résultats calculés sont comparés à des résultats prédéterminés. L'appareil est donc en mesure de comparer ses résultats aux résultats attendus et de déterminer les valeurs numériques de facteurs de correction. Pour effectuer cet étalonnage, des charges étalons sont placées sur des repères marqués sur le plateau de l'appareil.  During calibration, step 405, the calculated results are compared to predetermined results. The apparatus is therefore able to compare its results to the expected results and to determine the numerical values of correction factors. To carry out this calibration, standard loads are placed on marks marked on the plate of the apparatus.
Ainsi le calculateur central de la machine, après avoir réalisé des cycles prédéterminés :  Thus the central computer of the machine, after having carried out predetermined cycles:
- de positionnement,  - positioning,
- de déplacement et/ou  - traveling and / or
- d'accélérations  - accelerations
peut comparer le résultat des mesures et les résultats théoriques attendus et ainsi déterminer des facteurs de correction mis en œuvre au cours de l'étape 420. can compare the result of the measurements and the expected theoretical results and thus determine correction factors implemented during the step 420.
On note que, compte tenu des puissances de calcul actuellement disponibles et de la fréquence maximum de déplacement à réguler lors de vibration (60hz), il est envisageable d'utiliser un processeur double cœur ARM-DSP (Digital Signal Processing) (marque déposée) unique pour piloter l'ensemble de l'appareil.  It is noted that, given the computing power currently available and the maximum frequency of movement to be regulated during vibration (60hz), it is conceivable to use a dual core processor ARM-DSP (Digital Signal Processing) (registered trademark) unique to control the entire device.
Ce processeur est chargé :  This processor is loaded:
- de communiquer avec les moyens de configurations externes,  to communicate with the external configuration means,
- d'effectuer les mesures relatives aux trois moteurs et  - to carry out the measurements relating to the three engines and
- de piloter l'électronique de puissance des trois moteurs.  - to control the power electronics of the three engines.
Selon le procédé décrit ici, l'acquisition et la mesure du courant sont effectuées, au cours de l'étape 415, à l'aide d'un échantillonnage haute fréquence et traité par le processeur (partie DSP) qui effectue une estimation du courant moyen (équivalent à un courant continu).  According to the method described here, the acquisition and the measurement of the current are carried out, during the step 415, using a high frequency sampling and processed by the processor (part DSP) which makes an estimate of the current medium (equivalent to a direct current).
On note que, du fait que l'objectif est de déterminer le centre de gravité, au cours de l'étape 430, et non pas la masse appliquée à chaque vérin, il n'est pas nécessaire de connaître de façon précise la force appliquée à chacun d'entre eux. Il suffit donc que les mesures relatives à chacun des vérins soient équilibrées. Les paramètres établis lors de l'étalonnage permettent de corriger les erreurs relatives de chacun des trois systèmes, au cours de l'étape 420.  It should be noted that since the objective is to determine the center of gravity during step 430 and not the mass applied to each jack, it is not necessary to know precisely the applied force. to each of them. It is therefore sufficient for the measurements relating to each of the cylinders to be balanced. The parameters established during the calibration make it possible to correct the relative errors of each of the three systems during step 420.
Afin de pouvoir en mesurer de façon très fine le courant, qui est la grandeur physique déterminante, préférentiellement, on met en œuvre, au cours de l'étape 415 :  In order to be able to very accurately measure the current, which is the determining physical quantity, preferably, during step 415:
- une bonne bande passante et  - good bandwidth and
- une grande sensibilité, pour ne pas grever trop le coût de revient du système. La mesure par « shunt » peut suffire, associée à un conditionnement de qualité. - a great sensitivity, not to overburden the cost of the system. Shunt measurement may be sufficient, combined with quality packaging.
Par exemple, au cours de l'étape 415, l'acquisition du signal et sa conversion analogique/numérique sont effectuées par un convertisseur d'au moins 16 bits à une fréquence d'échantillonnage d'au moins un million d'échantillons par seconde.  For example, during step 415, the acquisition of the signal and its analog / digital conversion are performed by a converter of at least 16 bits at a sampling frequency of at least one million samples per second. .
Ainsi, il est possible de déterminer les informations statiques du courant sans négliger les phénomènes de fréquence élevées.  Thus, it is possible to determine the static information of the current without neglecting the high frequency phenomena.
Les phénomènes parasites de hautes fréquences qui peuvent être dus à la régulation du système sont pris en compte.  The parasitic phenomena of high frequencies that may be due to the regulation of the system are taken into account.
Compte tenu de la bande passante du système, il est envisageable d'extraire les informations (équivalent) statiques du courant mais aussi des informations dynamiques permettant de connaître et contrôler l'énergie transmise au patient par les vibrations du système.  Given the bandwidth of the system, it is conceivable to extract the static information (equivalent) of the current but also dynamic information to know and control the energy transmitted to the patient by the vibrations of the system.
Au cours d'une étape 435, on compare la position du centre de gravité de l'utilisateur avec la position attendue pour la phase en cours de l'exercice et on détermine si la position de l'utilisateur est correcte, en tenant compte d'une tolérance.  During a step 435, the position of the user's center of gravity is compared with the position expected for the current phase of the exercise and it is determined whether the user's position is correct, taking into account the position of the user. a tolerance.
Si la position est correcte, on retourne à l'étape 415 pendant que l'exercice physique se poursuit. Si la position n'est pas correcte, au cours d'une étape 440, on affiche la différence de position ainsi que des recommandations destinées à l'utilisateur. Puis, on retourne à l'étape 415 pendant que l'exercice physique se poursuit.  If the position is correct, we return to step 415 while the physical exercise continues. If the position is not correct, during a step 440, the position difference and recommendations for the user are displayed. Then, we return to step 415 while the physical exercise continues.
Les vérins électromagnétiques peuvent être associés à une projection en trois dimensions (« 3D ») sur un écran, pour simuler, en réalité virtuelle, le relief du terrain censé être parcouru. Cette simulation est, préférentiellement, couplée aux mouvements réalisés par la plaque 12. Par exemple, on simule le déplacement d'un véhicule roulant sur lequel l'utilisateur serait debout et ressentirait les bosses et vibrations liées au terrain rencontré.  The electromagnetic cylinders can be associated with a projection in three dimensions ("3D") on a screen, to simulate, in virtual reality, the relief of the ground supposed to be traveled. This simulation is preferably coupled to the movements made by the plate 12. For example, it simulates the movement of a rolling vehicle on which the user would stand and feel the bumps and vibrations related to the terrain encountered.
On décrit, ci-après, des perfectionnements permettant de réaliser des modes de réalisation particuliers de l'appareil objet de l'invention.  Hereinafter, improvements are described to achieve particular embodiments of the apparatus object of the invention.
En vue d'un contrôle total de la cinématique de l'appareil, pour contrôler toutes les parties actives des machines, l'ordinateur 30 contrôle et commande les paramètres suivants de chaque vérin :  In order to fully control the kinematics of the apparatus, to control all the active parts of the machines, the computer 30 controls and controls the following parameters of each jack:
- position,  - position,
- vitesse,  - speed,
- force,  - strength,
- vibration,  - vibration,
- accélération,  - acceleration,
- énergie et  - energy and
- puissance. En vue d'un coaching intégré adapté à l'utilisateur, on associe à l'appareil un moyen de mémorisation d'un identifiant d'un utilisateur et des exercices qu'il a déjà réalisé, ainsi que d'une synthèse des mesures effectuées au cours de ces exercices. Sur cette base, l'ordinateur 30 définit la date recommandée et/ou le contenu recommandé d'une prochaine séance d'exercices. L'utilisateur peut ainsi utiliser l'appareil de façon optimale. - power. In view of an integrated coaching adapted to the user, the apparatus is associated with a means for memorizing a user's identifier and exercises that he has already performed, as well as a summary of the measurements taken. during these exercises. On this basis, the computer 30 sets the recommended date and / or the recommended content of a next workout. The user can thus use the device optimally.
L'appareil peut aussi intégrer de moyens audio et vidéo pour transposer les mouvements faits par l'utilisateur dans un environnement virtuel réaliste.  The apparatus can also integrate audio and video means to transpose the user's movements into a realistic virtual environment.
Des vérins électromagnétiques, tels que ceux décrits ci-dessus, peuvent également être adaptés sur un tapis de course ou un vélo de salle, associé à une projection en trois dimensions (« 3D ») sur un écran, pour simuler, en réalité virtuelle, le relief du terrain censé être parcouru. On décrit, ci-dessous, ces différents aspects de la présente invention.  Electromagnetic cylinders, such as those described above, can also be adapted on a treadmill or a room bike, associated with a three-dimensional projection ("3D") on a screen, to simulate, in virtual reality, the relief of the ground supposed to be traveled. These various aspects of the present invention are described below.
Dans le cas du tapis d'entraînement de course à pied, la présente invention améliore les aspects suivants :  In the case of the running training mat, the present invention improves the following aspects:
1 / Position : inclinaison  1 / Position: inclination
La partie de l'appareil faisant dérouler le tapis d'entraînement est, dans son entièreté, placé sur des vérins qui peuvent l'incliner dans toutes les positions jusqu'à une inclinaison donnée, par exemple 15 degrés. Les mouvements réalisés comportent, comme exposé ci- dessus, des mouvements non oscillants, des oscillations et des vibrations.  The part of the apparatus which unrolls the drive belt is, in its entirety, placed on jacks which can incline it in all positions up to a given inclination, for example 15 degrees. The movements performed comprise, as explained above, non oscillating movements, oscillations and vibrations.
Ainsi, l'utilisateur en situation de course se retrouve confronté aux cas habituellement rencontrés lors d'une course en milieu naturel : montées, descentes et dévers latéraux. Cette position relative entre l'utilisateur et le plan du tapis, qui peut évoluer au cours du temps, permet de simuler un parcours réel, voire de recréer un parcours existant. En dehors de l'exercice physique, cette approche permet de se préparer à un parcours ou de se mesurer à d'autres athlètes disposant de la même machine.  Thus, the user in a race situation is faced with the cases usually encountered during a race in the natural environment: climbs, descents and sideways. This relative position between the user and the carpet plan, which can evolve over time, can simulate a real journey, or even recreate an existing course. In addition to physical exercise, this approach allows you to prepare for a course or to compete with other athletes with the same machine.
II devient possible de créer :  It becomes possible to create:
- des compétitions entre athlètes séparés par des distances importantes,  - competitions between athletes separated by significant distances,
- des courses pour lesquelles les participants se confrontent de façon différée. Chaque participant pouvant choisir ses concurrents dans une base partagée.  - races for which participants are confronted in a deferred manner. Each participant can choose his competitors in a shared database.
21 Rotation du tapis  21 Rotating the carpet
Afin de se rapprocher au maximum de la situation d'une course pour laquelle le parcours est agrémenté de virages, dans des modes de réalisation on fait effectuer au tapis une rotation autour d'un axe vertical. L'information du rayon de rotation est celui qui correspond à la visualisation 3D de l'environnement dans lequel se déplace le coureur. Deux stratégies de rotation peuvent être adoptées :  In order to get as close as possible to the situation of a race for which the course is embellished with turns, in embodiments the mat is rotated about a vertical axis. The information of the radius of rotation is that which corresponds to the 3D visualization of the environment in which the runner moves. Two rotation strategies can be adopted:
- rotation pendant que le coureur n'est pas en contact avec le tapis (propre de la course) ; dans ce cas, l'analyse de la course à l'aide de capteurs ou de la vidéo permet au calculateur de ne bouger que lorsque le coureur ne touche pas le tapis ou - rotation lente lorsque le coureur est toujours en contact avec le tapis (propre à la marche). - rotation while the runner is not in contact with the mat (clean of the race); in this case, the analysis of the race using sensors or video allows the computer to move only when the runner does not touch the carpet or - slow rotation when the runner is still in contact with the mat (clean for walking).
3/ Vitesse :  3 / Speed:
Au cours du parcours la vitesse du tapis peut évoluer afin :  During the course the speed of the carpet can evolve to:
- de prendre en compte les nouvelles difficultés liées au profil du terrain (pentes et dévers),  - to take into account the new difficulties related to the terrain profile (slopes and slopes),
- d'imposer des objectifs de vitesse et d'accélération imposés par le « coach intégré » et  - impose speed and acceleration goals imposed by the "integrated coach" and
- d'adapter la vitesse de déroulement du tapis à la vitesse du coureur à l'aide de capteurs qui identifient la position du coureur sur le tapis. La vitesse du tapis s'adapte au rythme du coureur, qui peut vraiment adopter des stratégies de course. Dans ce cas, le tapis ajuste sa vitesse de façon à ce que le coureur soit situé au milieu du tapis. Ce contrôle permet de diminuer la taille du tapis pour pouvoir en envisager la rotation :  - to adapt the speed of unwinding of the carpet to the speed of the runner using sensors that identify the position of the runner on the carpet. The speed of the mat adapts to the pace of the runner, who can really adopt running strategies. In this case, the mat adjusts its speed so that the runner is in the middle of the mat. This control makes it possible to reduce the size of the carpet to be able to envisage the rotation of it:
o si le coureur est plus en avant, te tapis accélère jusqu'à ce que le coureur soit au milieu et  o If the runner is ahead, the mat accelerates until the runner is in the middle and
o si le coureur est plus en arrière, le tapis ralenti jusqu'à ce que le coureur soit au milieu.  o If the rider is further back, the car will slow down until the rider is in the middle.
4/ Environnement virtuel réaliste :  4 / Realistic virtual environment:
L'environnement virtuel réaliste est constitué grâce à la mise en œuvre :  The realistic virtual environment is constituted by the implementation of:
- d'une caméra 3D,  - a 3D camera,
- d'un moyen de visualisation d'un espace 3D et  a means for viewing a 3D space and
- d'un moyen de représentation sonore 3D  - a means of 3D sound representation
intégrés à l'appareil. integrated into the device.
Grâce à l'affichage, le coureur visualise, de manière coordonnée avec ses pas, un espace réel issu :  Thanks to the display, the runner visualizes, in a coordinated manner with his steps, a real space resulting from:
- soit du monde réel (réalisé à l'aide d'enregistrements réels vidéos et sonore), - the real world (made with real video and sound recordings),
- soit d'un monde virtuel conçu de toutes pièces à l'aide d'outils informatiques ouvrant la porte à une évolution au sein de scénarios créatifs. - a virtual world conceived from scratch using computer tools that open the door to evolution within creative scenarios.
Grâce à ce système, le coureur peut se voir évoluer au sein du parcours et être enregistré (lui ou son avatar) sur ce parcours et entrer en compétition avec d'autres participants. Ces compétitions peuvent avoir lieu :  Thanks to this system, the rider can see himself evolve within the course and be registered (he or his avatar) on this course and compete with other participants. These competitions can take place:
- en temps réel : les coureurs courent en même temps mais partagent un espace de course virtuel commun sur lequel ils évoluent en même temps en compétition. Ils peuvent se voir lorsqu'ils sont à proximité, se dépasser, jouer de stratégies pour gagner.  - in real time: runners run at the same time but share a common virtual race space on which they compete at the same time. They can see each other when they are nearby, outdo themselves, play strategies to win.
- en temps différé : les coureurs courent contre des concurrents qui on déjà effectué la course et qui lancent des défis à qui veut bien les relever.  - in deferred time: the runners run against competitors who have already run the race and who throw challenges to who wants to raise them.
Le son stéréophonique, voire en trois dimensions, permet : - d'évoluer parmi les bruits naturels enregistrés, Stereophonic sound, even in three dimensions, allows: - to evolve among the recorded natural sounds,
- d'entendre la course des concurrents proches le poursuivant ou le précédant et d'en tenir compte dans la stratégie de course avant même de les avoir vus à l'écran.  - to hear the race of close competitors pursuing or preceding him and to take it into account in the race strategy even before having seen them on the screen.
On décrit, ci-dessous, en regard de la figure 7, des étapes mises en œuvre pour que l'utilisateur soit plongé dans un environnement virtuel réaliste, favorable à son attention et à sa motivation pour poursuivre l'exercice.  Below is described, with reference to FIG. 7, steps implemented so that the user is immersed in a realistic virtual environment, favorable to his attention and his motivation to continue the exercise.
Au cours d'une étape 205, l'utilisateur, l'entraîneur ou le kinésithérapeute effectue une sélection d'un exercice à réaliser, parmi les programmes d'exercices accessibles, en mémoire locale ou à distance sur internet.  During a step 205, the user, the trainer or the physiotherapist performs a selection of an exercise to be performed, among the accessible exercise programs, in local memory or remotely on the internet.
Au cours d'une étape 210, on récupère et on affiche, sur un écran visible par l'utilisateur et/ou par un tiers, un environnement de départ de l'exercice, sous forme d'un monde virtuel. La position des vérins est adaptée à cet environnement.  During a step 210, we retrieve and display, on a screen visible to the user and / or by a third party, a starting environment of the exercise, in the form of a virtual world. The position of the cylinders is adapted to this environment.
Au cours d'une étape 215, on effectue une estimation de la distance parcourue par l'utilisateur par rapport au tapis d'entraînement. A cet effet, dans des modes de réalisation, on considère que l'utilisateur s'est déplacé à la vitesse de déroulement du tapis. Dans d'autres modes de réalisation, on met en œuvre au moins un capteur de position de l'utilisateur sur le tapis (par exemple au moins une caméra ou au moins un capteur à émission et réception d'un rayonnement électromagnétique, par exemple de lumière). La différence de position depuis la dernière capture de position de l'utilisateur est alors déduite de la distance parcourue par le tapis d'entraînement.  During a step 215, an estimation is made of the distance traveled by the user relative to the training belt. For this purpose, in embodiments, it is considered that the user has moved at the unwinding speed of the carpet. In other embodiments, at least one user position sensor is implemented on the mat (for example at least one camera or at least one sensor for transmitting and receiving electromagnetic radiation, for example light). The difference in position since the last user position capture is then deduced from the distance traveled by the training mat.
Au cours d'une étape 220, on actualise l'affichage de l'environnement virtuel. Préférentiellement, entre deux captures de positions de l'utilisateur, on effectue une extrapolation de la distance parcourue par l'utilisateur, par rapport au tapis.  During a step 220, the display of the virtual environment is updated. Preferably, between two user position captures, an extrapolation of the distance traveled by the user with respect to the carpet is carried out.
Au cours d'une étape 225, on actualise la position du tapis, en commandant un mouvement des vérins, en fonction de la distance parcourue par l'utilisateur et du programme de l'exercice, en correspondance avec l'image affichée.  During a step 225, the position of the belt is updated, by controlling a movement of the jacks, according to the distance traveled by the user and the program of the exercise, in correspondence with the displayed image.
Au cours d'une étape 230, on actualise les oscillations et vibrations du tapis, en commandant des mouvements oscillants ou des vibrations des vérins, , en fonction de la distance parcourue par l'utilisateur et du programme de l'exercice, en correspondance avec l'image affichée.  During a step 230, the oscillations and vibrations of the carpet are updated by controlling oscillating movements or vibrations of the jacks, as a function of the distance traveled by the user and the program of the exercise, in correspondence with the displayed image.
Puis, on retourne à l'étape 215.  Then, we return to step 215.
Toute la description du tapis d'entraînement s'applique à un vélo d'entraînement monté sur des vérins électromagnétiques, avec des adaptations minimes. Par exemple, la pente du tapis est remplacée, simultanément, par l'inclinaison du vélo et par le frein appliqué à la rotation du pédalier. On note que le pédalier peut comporter un moteur brushless commandépar l'unité centrale et/ou un moteur linéaire commandé par l'unité centrale, la transformation du mouvement circulaire en mouvement linéaire étant bien connue de l'homme du métier. The entire description of the training mat applies to a training bike mounted on electromagnetic cylinders, with minimal adaptations. For example, the slope of the belt is replaced, simultaneously, by the inclination of the bike and the brake applied to the rotation of the pedal. It is noted that the pedal can comprise a brushless motor controlled by the central unit and / or a linear motor controlled by the central unit, the transformation of circular motion into linear motion being well known to those skilled in the art.
On note que, dans le cas du tapis d'entraînement, la détermination de la force exercée par l'utilisateur, à chaque pas, est utilisée, dans des modes de réalisation, par le microprocesseur pour déterminer si l'appui sur les deux jambes est équilibré. Préférentiellement, un capteur adapté à déterminer la jambe de l'utilisateur en appui sur la tapis est associé à la mesure de force exercée par l'utilisateur sur le tapis et, après avoir effectuer une moyenne sur un grand nombre de foulées, le microprocesseur détermine si l'une des jambes applique une force plus faible que l'autre, avec une tolérance, et affiche une éventuelle différence pour que l'utilisateur puisse corriger ce défaut de symétrie.  Note that, in the case of the drive belt, the determination of the force exerted by the user, at each step, is used, in some embodiments, by the microprocessor to determine whether the support on both legs is balanced. Preferably, a sensor adapted to determine the leg of the user resting on the mat is associated with the measurement of force exerted by the user on the mat and, after averaging over a large number of strides, the microprocessor determines if one of the legs applies a weaker force than the other, with a tolerance, and displays a possible difference so that the user can correct this lack of symmetry.
Avant d'exposer le cas d'adaptation de l'invention à une machine de musculation, on note que, dans bon nombre des machines de musculation, la résistance opposée au mouvement du sportif est la résultante :  Before exposing the case of adaptation of the invention to a weight machine, it is noted that in many of the machines of bodybuilding, the resistance opposed to the movement of the sportsman is the resultant:
- de masses (en fonte) pour lesquelles la force d'opposition est constante,  - masses (cast iron) for which the opposing force is constant,
- d'amortisseurs (hydrauliques) qui s'opposent au mouvement et  - shock absorbers (hydraulic) that oppose the movement and
- de ressorts pour lesquels la force est proportionnelle au déplacement.  springs for which the force is proportional to the displacement.
Tous les mouvements sont réalisés à l'aide de poulies de renvoi :  All movements are made using pulleys:
- traction de barres vers le bas et  - pulling bars down and
- rotation de palettes autour d'axes verticaux.  - rotation of pallets around vertical axes.
La présente invention remplace au moins un de ces systèmes mécaniques passifs par des systèmes actifs (moteurs « bruchless » linéaires ou rotatifs ou, préférentiellement, vérin électromagnétique). Un tel actionneur, contrôlé par un microcontrôleur, pilote l'effort à fournir par le sportif, à chaque instant et/ou en chaque position. Plus que la charge à lever, c'est l'effort à fournir qui est ainsi contrôlé.  The present invention replaces at least one of these passive mechanical systems by active systems (linear or rotary "bruchless" motors or, preferably, electromagnetic jack). Such an actuator, controlled by a microcontroller, controls the effort to be provided by the athlete, at each moment and / or in each position. More than the load to be lifted, it is the effort to be provided that is thus controlled.
En plus de la simulation d'une masse, d'un amortisseur et/ou d'un ressort, le système actif permet de commander la vitesse et le couple (ou la force) du mouvement résultant. Ces paramètres sont pilotés en dynamique et temps réel et peuvent être liés à la position instantanée du système. Il est, par exemple, possible au cours d'un mouvement unique du bras du patient, de réduire l'effort dans une zone du mouvement (correspondant à une zone de douleur par exemple) et d'augmenter l'effort dans une autre zone (pour travailler de façon optimum).  In addition to simulating a mass, damper and / or spring, the active system controls the speed and torque (or force) of the resulting motion. These parameters are controlled dynamically and in real time and can be linked to the instantaneous position of the system. It is possible, for example, during a single movement of the patient's arm, to reduce the effort in one area of the movement (corresponding to a pain zone, for example) and to increase the effort in another zone. (to work optimally).
Il devient ainsi possible de moduler, de façon dynamique, la valeur de chacun des paramètres au cours de l'effort et donc de travailler très finement chaque groupe musculaire :  It thus becomes possible to modulate, dynamically, the value of each of the parameters during the effort and thus to work very finely each muscle group:
- sur la portion du mouvement que l'on désire et  - on the portion of the movement that we want and
- avec le type de résistance le mieux adapté.  - with the type of resistance best suited.
Chaque composante : - force, Each component: - strength,
- couple et  - couple and
- vitesse  - speed
est contrôlée à chaque instant. Il est ainsi possible de contrôler l'effort musculaire pour chaque position au cours de la course des membres. L'effort à déployer est ainsi adapté à la capacité à l'effort, elle même liée à la position du membre. is controlled at every moment. It is thus possible to control the muscular effort for each position during the limb race. The effort to be deployed is thus adapted to the ability to effort, itself related to the position of the member.
De plus, ce système actif permet de contrôler la résistance opposée au patient à des fréquences élevées (de plusieurs dizaines de hertz). Cette résistance vibrante se traduit donc par une vibration du mouvement, vibration qui augmente l'efficacité du travail.  In addition, this active system makes it possible to control the resistance opposed to the patient at high frequencies (of several tens of hertz). This vibrating resistance is thus translated by a vibration of the movement, a vibration which increases the efficiency of the work.
L'énergie fournie par l'utilisateur est déterminée à partir de la mesure du courant et de la tension instantanés absorbés par le moteur.  The energy supplied by the user is determined from the measurement of instantaneous current and voltage absorbed by the motor.
Afin d'augmenter l'efficacité des vibrations, la transmission mécanique entre l'élément moteur (rotatif ou linéaire) et le patient ne comporte pas, préférentiellement, d'élément d'amortissement (un câble tendu pouvant être un bon transmetteur).  In order to increase the effectiveness of the vibrations, the mechanical transmission between the motor element (rotary or linear) and the patient does not comprise, preferably, damping element (a tensioned cable can be a good transmitter).
Les mouvements en translation sont, préférentiellement, effectués à l'aide de moteurs linéaires, voire de vérins électromagnétiques, et les mouvements de rotation, par des moteurs rotatifs. Préférentiellement, on associe un moteur à chaque membre de l'utilisateur. Cette approche permet d'adapter l'exercice à chaque membre et d'en effectuer une évaluation individuelle.  The movements in translation are preferably carried out using linear motors, or even electromagnetic cylinders, and rotational movements by rotary motors. Preferably, a motor is associated with each member of the user. This approach makes it possible to adapt the exercise to each member and to make an individual assessment.
On décrit ci-dessous, en regard de la figure 8, une adaptation de la présente invention à une barre d'exercice qui comporte :  With reference to FIG. 8, an adaptation of the present invention to an exercise bar comprising:
- un châssis rectangulaire 305,  a rectangular frame 305,
- une partie fixe (« stator ») 310 d'un vérin électromagnétique en appui sur la partie supérieure du châssis 305 et retenu en position par des renforts latéraux 335 reliés au châssis 305,  a fixed part ("stator") 310 of an electromagnetic cylinder bearing on the upper part of the frame 305 and retained in position by lateral reinforcements 335 connected to the frame 305,
- une partie mobile (« slider ») 315 du vérin électromagnétique, qui porte une barre 320 munie de poignées 325,  a moving part ("slider") 315 of the electromagnetic cylinder, which carries a bar 320 provided with handles 325,
- un tapis de sol sur lequel l'utilisateur appuie son dos et  - a floor mat on which the user presses his back and
- un ordinateur de contrôle 330 comportant un écran, préférentiellement tactile et les moyens de commande du vérin électromagnétique, comme exposé ci-dessus. a control computer 330 comprising a screen, preferably tactile, and the control means of the electromagnetic actuator, as explained above.
Dans des variantes, l'écran de l'ordinateur fait fasse à l'utilisateur. In variants, the screen of the computer makes the user.
On décrit, ci-après, l'adaptation de l'invention à une machine de rééducation de l'épaule à couple constant. Aujourd'hui, les machines de rééducation de l'épaule à couple constant proposent au patient d'effectuer des efforts mettant en rotation une poignée solidaire d'un axe. Le couple de résistance qui s'oppose au mouvement du patient est réglé par des « sandows » (tendeurs) qui garantissent un couple quasiment constant et indépendant de l'angle de rotation. The adaptation of the invention to a constant-torque shoulder rehabilitation machine is described below. Today, the constant torque shoulder rehabilitation machines provide the patient with efforts to rotate a handle integral with an axis. The resistance torque that opposes the patient's movement is regulated by "bungees" that guarantee a torque that is almost constant and independent of the angle of rotation.
Selon un aspect de la présente invention, on réalise cette fonction de façon active, à l'aide d'un moteur rotatif brushless contrôlé entièrement par un système électronique. Ainsi, il devient possible de contrôler indépendamment le couple, la vitesse et l'accélération de la poignée saisie par le patient pour chaque position angulaire.  According to one aspect of the present invention, this function is carried out actively, using a brushless rotary motor controlled entirely by an electronic system. Thus, it becomes possible to independently control the torque, speed, and acceleration of the handle gripped by the patient for each angular position.
Les protocoles de rééducation proposés au patient sont déclinables selon d'innombrables variantes depuis le couple constant jusqu'à l'isocynétisme.  Rehabilitation protocols proposed to the patient are available in innumerable variants from constant torque to isocynacy.
Grâce au contrôle en temps réel du moteur, l'appareil peut :  Thanks to the real-time control of the motor, the device can:
- opposer au patient, non seulement un couple constant mais aussi un couple qui peut être lié à la position angulaire. Ainsi, le praticien peut adapter de façon très fine les efforts que le patient doit exercer en fonction de la position angulaire de son articulation, - to oppose to the patient, not only a constant torque but also a couple that can be linked to the angular position. Thus, the practitioner can very finely adapt the efforts that the patient must exert according to the angular position of his articulation,
- effectuer un contrôle en vitesse et de proposer au patient d'effectuer un effort rotatif pour lequel le moteur sera contrôlé en vitesse de façon à ce que la vitesse de rotation soit constante (isocynétisme), - to carry out a speed control and to propose to the patient to carry out a rotary effort for which the motor will be controlled in speed so that the speed of rotation is constant (isocynetism),
- affecter le contrôle de la vitesse à la position angulaire instantanée et/ou  - assign the speed control to the instantaneous angular position and / or
- superposer des couples ou vitesses vibratoires aux couples ou vitesses initiaux. Les divers capteurs permettant la régulation du système en position, couple, vitesse et accélération peuvent être utilisés pour quantifier les efforts instantanés exercés par le patient tout au long du mouvement.  - superimpose pairs or vibratory speeds at initial torques or speeds. The various sensors for controlling the system in position, torque, speed and acceleration can be used to quantify the instantaneous forces exerted by the patient throughout the movement.
On note que tout ce qui est exposé dans la description en regard de l'un des appareils objet de l'invention est destiné à être mis en œuvre pour les autres appareils objets de l'invention.  Note that everything that is exposed in the description with respect to one of the apparatuses of the invention is intended to be implemented for the other apparatuses of the invention.

Claims

Revendications claims
1 . Appareil d'exercice physique, caractérisé en ce qu'il comporte : 1. Exercise apparatus, characterized in that it comprises:
- un châssis,  - a chassis,
- au moins une partie mobile, munie de moyens d'appui d'une partie du corps d'un utilisateur,  at least one mobile part provided with support means for a part of the body of a user,
- pour au moins une partie mobile, au moins un moteur électrique brushiess adapté à mettre en mouvement ladite partie mobile et  for at least one mobile part, at least one brushiess electric motor adapted to put said moving part in motion and
- une unité centrale munie de moyens de calcul et d'une mémoire pour commander le fonctionnement de chaque dit moteur électrique.  a central unit provided with calculation means and a memory for controlling the operation of each said electric motor.
2. Appareil selon la revendication 1 , dans lequel au moins un dit moteur brushiess est un moteur linéaire.  2. Apparatus according to claim 1, wherein at least one said brushiess motor is a linear motor.
3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel au moins un dit moteur brushiess est un vérin électromagnétique.  3. Apparatus according to claim 2, wherein at least one said brushiess motor is an electromagnetic cylinder.
4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins un dit moteur brushiess est associé à un capteur de position, l'unité centrale commandant le fonctionnement dudit moteur électrique en fonction de la position dudit moteur électrique.  4. Apparatus according to one of claims 1 to 3, wherein at least one said brushiess motor is associated with a position sensor, the central unit controlling the operation of said electric motor according to the position of said electric motor.
5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un dit moteur brushiess est associé à un capteur de tension, de courant et/ou de puissance électrique consommés, l'unité centrale commandant le fonctionnement dudit moteur électrique en fonction de la valeur de chaque grandeur électrique mesurée.  5. Apparatus according to one of claims 1 to 4, wherein at least one said brushiess motor is associated with a voltage sensor, current and / or electric power consumed, the central unit controlling the operation of said electric motor in function of the value of each measured electrical quantity.
6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'unité centrale est adaptée à déterminer la position du centre de gravité de l'utilisateur, à la comparer à un ensemble de positions acceptables et à émettre un message d'anomalie au cours où la position du centre de gravité de l'utilisateur ne se trouve pas dans une position acceptable.  6. Apparatus according to one of claims 1 to 5, wherein the central unit is adapted to determine the position of the center of gravity of the user, to compare it to a set of acceptable positions and to issue a message of anomaly during which the position of the user's center of gravity is not in an acceptable position.
7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'unité centrale est adaptée à déterminer une asymétrie de mouvements de l'utilisateur, à la comparer à un ensemble de niveaux d'asymétrie acceptables et à émettre un message d'anomalie au cours où l'asymétrie est en dehors des niveaux acceptables.  7. Apparatus according to one of claims 1 to 6, wherein the central unit is adapted to determine an asymmetry of the user's movements, to compare it to a set of acceptable asymmetry levels and to issue a message of anomaly in the course of which asymmetry is outside acceptable levels.
8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'unité centrale est adaptée à faire afficher un mannequin virtuel sur un écran, a déterminer si la position de l'utilisateur correspond à la position du mannequin virtuel et à émettre un message d'anomalie au cours où la position de l'utilisateur ne correspond pas à la position du mannequin virtuel affiché. 8. Apparatus according to one of claims 1 to 7, wherein the central unit is adapted to display a virtual dummy on a screen, to determine whether the user's position corresponds to the position of the virtual mannequin and to issue an error message in the course where the user's position does not match the position of the displayed virtual manikin.
9. Appareil selon la revendication 8, dans lequel la position du mannequin virtuel est une position de départ d'un exercice physique, l'unité centrale étant adaptée à ne déclencher le commencement de l'exercice physique qu'une fois que la position de l'utilisateur correspond à la position du mannequin. 9. Apparatus according to claim 8, wherein the position of the virtual dummy is a starting position of a physical exercise, the central unit being adapted to trigger the beginning of the physical exercise once the position of the user corresponds to the position of the manikin.
10. Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l'appareil comporte une caméra adaptée à prendre une image de l'appareil et de son utilisateur et un écran d'affichage, l'unité centrale étant adaptée à faire afficher une représentation de la position de l'utilisateur sur ledit écran d'affichage.  10. Apparatus according to one of claims 1 to 9, wherein the apparatus comprises a camera adapted to take an image of the device and its user and a display screen, the central unit being adapted to display. a representation of the position of the user on said display screen.
1 1 . Appareil selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel l'appareil comporte au moins un écran d'affichage et un moyen de génération d'images à afficher sur ledit écran d'affichage, des images affichées étant fonction de l'activité physique de l'utilisateur.  1 1. Apparatus according to one of claims 1 to 10, wherein the apparatus comprises at least one display screen and an image generating means to be displayed on said display screen, displayed images being a function of the activity physical of the user.
12. Appareil selon l'une des revendications 1 à 1 1 , dans lequel l'unité centrale est adaptée à commander au moins un moteur brushless en fonction de l'activité physique de l'utilisateur.  12. Apparatus according to one of claims 1 to 1 1, wherein the central unit is adapted to control at least one brushless motor based on the physical activity of the user.
13. Appareil selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel l'appareil d'exercice physique comprend une plaque vibrante et/ou oscillante sur laquelle se place l'utilisateur, des moteurs électriques étant adaptés pour faire vibrer et/ou osciller la plaque, dans lequel les moteurs électriques sont constitués d'au moins trois vérins électromagnétiques fixés au châssis de l'appareil et adaptés pour soulever la plaque, chacun des vérins étant commandé indépendamment des autres par des signaux électriques reçus de l'unité centrale de façon à faire osciller et/ou vibrer la plaque.  13. Apparatus according to one of claims 1 to 12, wherein the exercise machine comprises a vibrating plate and / or oscillating on which is placed the user, electric motors being adapted to vibrate and / or oscillate the plate, wherein the electric motors consist of at least three electromagnetic cylinders attached to the frame of the apparatus and adapted to lift the plate, each of the cylinders being controlled independently of the others by electrical signals received from the central unit of to oscillate and / or vibrate the plate.
14. Appareil selon la revendication 13, dans lequel l'intensité du courant fourni à chacun desdits vérins électromagnétiques (20, 22, 24) est accrue instantanément par ladite unité centrale (36) lorsque la charge appliquée audit vérin par l'intermédiaire de ladite plaque vibrante (12) s'accroît suite à une charge plus importante due au patient se trouvant sur ladite plaque.  Apparatus according to claim 13, wherein the intensity of the current supplied to each of said electromagnetic cylinders (20, 22, 24) is instantaneously increased by said CPU (36) when the load applied to said cylinder via said vibrating plate (12) increases due to a greater load due to the patient on said plate.
15. Appareil selon la revendication 14, dans lequel l'intensité du courant fourni à chacun desdits vérins électromagnétiques (20, 22, 24) est proportionnelle à la force qui lui est appliquée pour équilibrer la charge à laquelle il est soumis par l'intermédiaire de ladite plaque vibrante et/ou oscillante (12) de sorte que les intensités des courants fournis à chacun desdits vérins électromagnétiques permet de déterminer le centre de gravité des charges appliquées sur ladite plaque par le patient de manière à pouvoir déterminer la rééducation suivie par le patient dans le but de ramener le centre de gravité au centre de ladite plaque.  Apparatus according to claim 14, wherein the intensity of the current supplied to each of said electromagnetic cylinders (20, 22, 24) is proportional to the force applied to it to balance the load to which it is subjected via of said vibrating and / or oscillating plate (12) so that the intensities of the currents supplied to each of said electromagnetic cylinders makes it possible to determine the center of gravity of the charges applied to said plate by the patient so as to be able to determine the reeducation followed by the patient in order to return the center of gravity to the center of said plate.
16. Appareil selon la revendication 15, dans lequel une cible est affichée sur l'écran (32) dudit ordinateur (30), le centre de ladite cible représentant le centre de gravité des charges appliquées sur ladite plaque vibrante et/ou oscillante (12) par le patient pour visualiser la force d'appui des jambes et d'indiquer au patient sur quelle jambe il doit fournir ses efforts pour rétablir de bons appuis et ramener le centre de gravité au centre de la cible. An apparatus according to claim 15, wherein a target is displayed on the screen (32) of said computer (30), the center of said target representing the center of gravity of the charges applied to said vibrating and / or oscillating plate (12). ) by the patient for visualize the leg support force and indicate to the patient which leg he should use to restore good support and bring the center of gravity back to the center of the target.
17. Tapis d'entraînement, qui comporte un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, l'orientation du tapis en mouvement sur lequel marche ou court l'utilisateur étant commandée par au moins un moteur électrique brushless.  17. Drive mat, which comprises an apparatus according to any one of claims 1 to 16, the orientation of the moving mat on which runs or runs the user being controlled by at least one brushless electric motor.
18. Vélo d'entraînement, qui comporte un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, l'orientation du vélo étant commandée par au moins un moteur électrique brushless.  18. Training bicycle, which comprises an apparatus according to any one of claims 1 to 16, the orientation of the bicycle being controlled by at least one brushless electric motor.
19. Vélo d'entraînement, qui comporte un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, le mouvement du pédalier étant soumis à une force de résistance d'au moins un moteur électrique brushless.  19. Training bicycle, which comprises an apparatus according to any one of claims 1 to 16, the movement of the crankset being subjected to a resistance force of at least one brushless electric motor.
20. Barre d'exercice, qui comporte un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, le mouvement d'une barre munie de poignée destinée à recevoir les mains de l'utilisateur étant soumis à la force de résistance d'au moins un moteur électrique brushless.  20. Exercise bar, which comprises an apparatus according to any one of claims 1 to 16, the movement of a bar provided with a handle for receiving the hands of the user being subjected to the resistance force of less a brushless electric motor.
PCT/FR2011/050998 2010-04-30 2011-05-02 Physical exercise appliance provided with an electric motor WO2011135274A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1158716A FR2974731A1 (en) 2011-05-02 2011-09-28 Physical exercise appliance e.g. exercise bar, for e.g. practicing postural exercises in gymnasium, has electromagnetic rams controlled independently by electrical signals received from control unit to oscillate and/or vibrate plate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1001858 2010-04-30
FR1001858A FR2959422A1 (en) 2010-04-30 2010-04-30 VIBRATING AND / OR OSCILLATING PLATE REHABILITATION APPARATUS WITH ELECTROMAGNETIC JACKS.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011135274A1 true WO2011135274A1 (en) 2011-11-03
WO2011135274A4 WO2011135274A4 (en) 2012-01-05

Family

ID=43501547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2011/050998 WO2011135274A1 (en) 2010-04-30 2011-05-02 Physical exercise appliance provided with an electric motor

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2959422A1 (en)
WO (1) WO2011135274A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2997631A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-09 Philippe Laurent PHYSICAL EXERCISE METHOD AND DEVICE
ITMI20122042A1 (en) * 2012-11-30 2014-05-31 Paolo Buselli DEVICE FOR AUTOMATIC DETERMINATION, GENERATION AND CONTROL OF TREATMENT PARAMETERS FOR MUSCULAR RE-BALANCING AND NEUROLOGICAL STIMULATION OF HUMAN SUBJECTS, THROUGH THE USE OF AUTONOMOUSLY PRODUCED VIBRATIONS.
ITFE20120015A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-25 Emiliano Schiavini VIBRATING MACHINE FOR DETENSIONING, ENHANCEMENT AND NEUROMUSCULAR REBALANCING WITH THREE OR FOUR MOTORS
US11452918B2 (en) * 2019-03-15 2022-09-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Balance training system, control method, and program

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5830158A (en) * 1996-07-22 1998-11-03 Zanakis; Michael Dynamic system for determining human physical instability
EP1308192A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-07 Konami Corporation Exercise apparatus with computer game
WO2005001888A2 (en) 2003-04-11 2005-01-06 Dynamic Microsystems Semiconductor Equipment Gmbh Device and method for cleaning objects used to produce semiconductors, especially transport and cleaning containers for wafers
WO2007055584A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 Ziad Badarneh Indoor exercise cycle with tilt function
US20070290632A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-20 Progym International Ltd. Dual-motor whole body vibration machine with tilt mode
WO2008105601A1 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Woori Health Bank Co., Ltd. Method for controlling operation of vertical vibration training machine
US20090144639A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Nike, Inc. Interactive Avatar for Social Network Services

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273028A (en) * 1990-07-31 1993-12-28 Mcleod Kenneth J Non-invasive means for in-vivo bone-growth stimulation
EP1897522A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-12 Leao Wang Fitness equipment for training foot bones and muscles
US8360999B2 (en) * 2007-10-05 2013-01-29 The Chinese University Of Hong Kong Magnetic levitation vibration systems and methods for treating or preventing musculoskeletal indications using the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5830158A (en) * 1996-07-22 1998-11-03 Zanakis; Michael Dynamic system for determining human physical instability
EP1308192A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-07 Konami Corporation Exercise apparatus with computer game
WO2005001888A2 (en) 2003-04-11 2005-01-06 Dynamic Microsystems Semiconductor Equipment Gmbh Device and method for cleaning objects used to produce semiconductors, especially transport and cleaning containers for wafers
WO2007055584A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 Ziad Badarneh Indoor exercise cycle with tilt function
US20070290632A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-20 Progym International Ltd. Dual-motor whole body vibration machine with tilt mode
WO2008105601A1 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Woori Health Bank Co., Ltd. Method for controlling operation of vertical vibration training machine
US20090144639A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Nike, Inc. Interactive Avatar for Social Network Services

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2997631A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-09 Philippe Laurent PHYSICAL EXERCISE METHOD AND DEVICE
ITMI20122042A1 (en) * 2012-11-30 2014-05-31 Paolo Buselli DEVICE FOR AUTOMATIC DETERMINATION, GENERATION AND CONTROL OF TREATMENT PARAMETERS FOR MUSCULAR RE-BALANCING AND NEUROLOGICAL STIMULATION OF HUMAN SUBJECTS, THROUGH THE USE OF AUTONOMOUSLY PRODUCED VIBRATIONS.
ITFE20120015A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-25 Emiliano Schiavini VIBRATING MACHINE FOR DETENSIONING, ENHANCEMENT AND NEUROMUSCULAR REBALANCING WITH THREE OR FOUR MOTORS
US11452918B2 (en) * 2019-03-15 2022-09-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Balance training system, control method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011135274A4 (en) 2012-01-05
FR2959422A1 (en) 2011-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2349003B1 (en) Method and device enabling an athlete to determine and then control the rate of displacement of a mass
US10080918B2 (en) Portable elliptical exercise machine
US8360935B2 (en) Method, a computer program, and device for controlling a movable resistance element in a training device
EP2582294B1 (en) Integrated portable device and method implementing an accelerometer for detecting asymmetries in a movement of a user
EP1834583B1 (en) Methods and device for the evaluation of muscular capacity of athletes with short tests
EP2027817B1 (en) Accelerometer and adapted control method
EP2370184B1 (en) Muscle and/or joint exercise apparatus
US20120088634A1 (en) Exercise device
FR2656210A1 (en) APPARATUS FOR EVALUATING MUSCLE EFFICIENCY.
WO2011135274A1 (en) Physical exercise appliance provided with an electric motor
WO2014072662A2 (en) Method and device for physical exercise
JP6004557B1 (en) Form learning type exercise assistance device
TW200819164A (en) Exercise device
WO2014196866A1 (en) An apparatus for multipurpose training and exercise
JP4641639B2 (en) Total exercise system
FR2974731A1 (en) Physical exercise appliance e.g. exercise bar, for e.g. practicing postural exercises in gymnasium, has electromagnetic rams controlled independently by electrical signals received from control unit to oscillate and/or vibrate plate
EP0329748B1 (en) Multifunctional physical exercising apparatus and process for controlling it
KR20120130691A (en) Rowing machine and control method therof
Lesmana et al. Development of a virtual reality system based cycling training for health promotion of individuals post-stroke
JP2018110730A (en) Muscle activity state analysis system, muscle activity state analysis method and program
WO2011042624A1 (en) Apparatus for vibration-assisted rehabilitation and muscle tone improvement
CA2779680A1 (en) Rehabilitation device
Sivak et al. Vrack–virtual reality augmented cycling kit: Design and validation
FR2875140A1 (en) Training and rehabilitation method for improving sports gesture of athlete, involves loading personalized knee kinematics model and parameters relative to type of physical exercise in order to force knee to follow preset movement
López Freelap USA Electronic Timing for Speed Development

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11726869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WPC Withdrawal of priority claims after completion of the technical preparations for international publication

Ref document number: 1001858

Country of ref document: FR

Date of ref document: 20121026

Free format text: WITHDRAWN AFTER TECHNICAL PREPARATION FINISHED

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: CONSTATATION DE LA PERTE D UN DROIT CONFORMEMENT A LA REGLE 112(1) CBE (OEB FORM 1205A EN DATE DU 12/03/2014)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11726869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1