Тренажер, имеющий гибкий элемент

Тренажер, имеющий гибкий элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Некоторые устройства для выполнения физических упражнений (тренажеры) позволяют человеку регулировать горизонтальный размах шага просто путем приложения усилия к опоре для ног тренажера. Такие тренажеры при этом не позволяют человеку регулировать также максимальную амплитуду шага по вертикали или высоту шага по вертикали. Кроме того, такие тренажеры могут быть громоздки, сложны и дорогостоящи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 показан вид сверху, в перспективе, тренажера согласно одному примерному варианту осуществления со схематично представленными участками.

На фиг. 2 показан другой вид сверху, в перспективе, тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 3 показан другой вид в перспективе тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 4 показан вид слева сбоку тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 5 показан вид справа сбоку тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 6 показан вид сверху тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 7 показан вид сзади тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 8 показан вид снизу тренажера, представленного на фиг. 1.

На фиг. 9 показан местный вид сверху, иллюстрирующий тренажер, представленный на фиг. 1, в первой установочной позиции высоты шага.

На фиг. 10 показан местный вид сверху, иллюстрирующий тренажер, представленный на фиг. 1, во второй установочной позиции высоты шага.

На фиг. 10А показана схема, иллюстрирующая гибкий элемент тренажера, представленного на фиг. 1, в различных установочных позициях высоты шага.

На фиг. 11 показан местный вид сверху, в перспективе, тренажера, представленного на фиг. 1, иллюстрирующий механизм регулировки высоты шага по одному примеру варианта осуществления.

На фиг. 12 показан местный вид в сечении тренажера, представленного на фиг. 1, иллюстрирующий траекторию следования гибкого элемента по одному примерному варианту осуществления.

На фиг. 13 показан другой местный вид в сечении тренажера, представленного на фиг. 1, дополнительно иллюстрирующий траекторию следования гибкого элемента.

На фиг. 14 показан другой местный вид в сечении тренажера, представленного на фиг. 1, иллюстрирующий траекторию следования гибкого элемента по одному примеру варианта осуществления.

На фиг. 15 показан вид снизу тренажера, представленного на фиг. 1, иллюстрирующий систему противодействия по одному примерному варианту осуществления.

На фиг. 16 показан вид в сечении тренажера, представленного на фиг. 15, дополнительно иллюстрирующий систему противодействия.

На фиг. 17 показан вид сверху, слева, в перспективе, тренажера по одному примеру варианта осуществления со схематично представленными участками.

На фиг. 17А показан вид сверху, справа, в перспективе, тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 18 показан другой вид сверху, в перспективе, участка тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 19 показан другой вид сверху, в перспективе, участка тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 20 показан другой вид сверху, в перспективе, участка тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 21 показан вид справа сбоку тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 22 показан местный вид сзади участка тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 23 показан вид сзади участка тренажера, представленного на фиг. 17.

На фиг. 24А показана схема, иллюстрирующая гибкие элементы тренажера, представленного на фиг. 17, в одной установочной позиции высоты шага.

На фиг. 24В показана схема, иллюстрирующая гибкие элементы тренажера, представленного на фиг. 17, в другой установочной позиции высоты шага.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг. 1-8 показан тренажер или устройство 20 согласно одному примерному варианту осуществления. Тренажер или устройство 20 позволяет человеку регулировать горизонтальную длину шага просто путем приложения человеком усилия к опорам для ног тренажера. Тренажер 20 также позволяет человеку регулировать длину по вертикали или высоту шага по вертикали. Тренажер 20 обеспечивает подобную свободу движения, используя упругий элемент 104, при этом конструкция компактна, не столь сложна и является менее дорогостоящей. Как показано на фиг. 1-7, тренажер 20 содержит раму 24, соединительные узлы 26L, 26R (которые совместно будем называть соединительными узлами 26), качающиеся рычаги 27, кривошипную систему 28, систему 30 противодействия, соединительные системы 34L, 34R, механизм 38 регулировки высоты шага, систему 40 противодействия в горизонтальном направлении, а также дисплей 42.

Рама 24 служит опорой тренажеру 20 при установке на некотором основании или на полу. Рама 24 включает в себя нижний участок 50, фронтальную или переднюю опору или стойку 52, задние опоры или стойки 54, а также боковые консоли 56L, 56R (которые совместно будем называть боковыми консолями 56). Нижние участки 50 опираются на пол и соединены со стойками 52, 54. Передняя стойка 52 проходит на переднем конце тренажера 20 и соединена с обеими боковыми консолями 56, поддерживая при этом дисплей 42. Стойки 54 проходят на заднем конце тренажера 20 и соединены с боковыми консолями 56.

Боковые консоли 56 проходят в заднем направлении от стойки 52 с противоположных сторон обоих соединительных узлов 26. Боковые консоли 56 проходят по существу параллельно друг другу на одной высоте, отмеряемой по вертикали. Боковые консоли 56 создают балки, штанги или рукоятки, за которые могут ухватиться или на которые могут опереться левая и правая руки человека при заходе на тренажер 20 или когда они не захватывают участки рукояток соединительных узлов 26. Боковые консоли 56 помогают человеку удерживаться на соединительных узлах 26 и на тренажере 20, снижая вероятность падения с тренажера 20.

В представленном примере боковые консоли 56 дополнительно служат защитой от соприкосновения с гибкими элементами соединительных систем 34. В показанном примере боковые консоли 56 также способствуют удерживанию кривошипной системы 28, механизма 38 регулировки высоты шага, а также участков соединительных систем 34. В других вариантах осуществления в качестве опоры для кривошипной системы 28, механизма 38 регулировки высоты шага и участков соединительных систем 34 могут использоваться отдельные конструкции, независимые от боковых консолей 56.

В других вариантах осуществления рама 24 может иметь множество других конфигураций. Например, в других вариантах осуществления боковые консоли 56 могут альтернативно не включать в себя гибкие элементы. В других вариантах осуществления боковые консоли 56 могут не соединять между собой стойки 52 и 54. Нижние участки 50 также могут иметь различные конфигурации.

Соединительные узлы 26 содержат одно или несколько звеньев, подвижно опертых на раму 24 и выполненных с возможностью подъема и поддерживания ног человека, когда человек, выполняющий физические упражнения, прикладывает усилие к таким соединительным узлам для перемещения этих соединительных узлов относительно рамы 24. В представленном примере каждый из соединительных узлов 26 включает в себя дугообразное подвижное звено 58, опорное звено 60 для ног и упор 62 для ступней. Каждое дугообразное подвижное звено 58 шарнирно оперто на одну из боковых консолей 56 на одном концевом участке и шарнирно соединено с опорным звеном 60 для ног на другом концевом участке.

Каждое опорное звено 60 для ног (известное также как stair arm) продолжается от дугообразного подвижного звена 58 и поддерживает один из упоров 62 для ступней. Каждый из упоров 62 для ступней содержит опору, педаль и т.п., обеспечивающую поверхность, на которой может находиться ступня человека. В представленном примере каждый из упоров 62 для ступней дополнительно включает в себя кожух для носка ступни или туклипс, по отношению к которому ступня или пальцы стопы человека могут приложить усилие в верхнем или вертикальном направлении. Упоры 62 для ступней могут иметь различные размеры, формы и конфигурации. В других вариантах осуществления каждое дугообразное подвижное звено 58 и опорное звено 60 для ног (которое иногда называют foot link) также могут иметь различные конфигурации, формы и схемы соединений. Например, в других вариантах осуществления в том месте опорного звена 60 для ног, где находится задний конец, который имеет консольную заделку, опорное звено 60 для ног по альтернативному варианту может иметь задний конец, шарнирно опертый на другое опорное сочленение, продолжающееся от одной из боковых консолей 56 или другого участка рамы 24.

В представленном примере соединительные узлы 26L, 26R соединены друг с другом с помощью жесткого синхронизирующего приспособления 63, включающего в себя коромысло 64 и звенья 65 (показанные на фиг. 8). Коромысло 64 шарнирно оперто на раму 50. Каждое из звеньев 65 имеет первый конец, шарнирно соединенный с коромыслом 64, и второй конец, шарнирно соединенный с одним из звеньев 58. Синхронизирующее приспособление 63 синхронизирует поворотное перемещение соединительных узлов 26, так что соединительные узлы 26 перемещаются со сдвигом по фазе на 180 градусов относительно друг друга. В других вариантах осуществления могут быть использованы другие синхронизирующие механизмы. В некоторых вариантах осуществления синхронизирующее приспособление 63 может отсутствовать.

Качающиеся рычаги 27 содержат рычаги, имеющие участки 66 рукояток, выполненные с возможностью захвата человеком, когда соединительные узлы 26 совершают поворотные перемещения относительно рамы 24. В представленном примере качающиеся рычаги 66 жестко соединены или выполнены заодно, образуя единое целое, с дугообразными подвижными звеньями 58, так чтобы совершать поворотные перемещения вместе с дугообразными подвижными звеньями 58. Таким образом, качающиеся рычаги 27 позволяют человеку выполнять физические упражнения, тренируя руки и верхнюю часть тела. В других вариантах осуществления качающиеся рычаги 27 могут совершать поворотные перемещения независимо от дугообразных подвижных звеньев 58, могут иметь независимые системы противодействия для тренировки верхней части тела либо могут жестко или стационарно опираться на раму 24. В некоторых вариантах осуществления качающиеся рычаги 66 могут отсутствовать.

Кривошипная система 28 содержит механизм, выполненный с возможностью синхронизации перемещения соединительных узлов 26, а также создания противодействия такому перемещению. На фиг. 8-11 кривошипная система 28 показана более подробно. Как показано на этих фигурах, кривошипная система 28 включает в себя рычаг 70 кривошипа, а также кривошипные направляющие 72L, 72R гибкого элемента (которые совместно будем называть кривошипными направляющими 72 гибкого элемента). Рычаг 70 кривошипа содержит звено, выполненное с возможностью поворота вокруг по существу вертикальной оси 74 и с возможностью соединения с гибким элементом 104 одной из соединительных систем 34 в местоположении, радиально отстоящем от оси 74. Поскольку рычаг 70 кривошипа осуществляет вращение вокруг по существу вертикальной оси 74, кривошипная система 28 становится более компактной. Например, кривошипная система 28 может по меньшей мере частично помещаться в пределах отмеряемой по вертикали толщины боковых консолей 56 рамы 50 или по меньшей мере частично перекрывать ее в вертикальном направлении. В еще одних вариантах осуществления кривошипная система 28 может включать в себя рычаг 70 кривошипа, осуществляющий вращение вокруг горизонтальной оси.

В представленном примере рычаг 70 кривошипа содержит объединенные входное звено кривошипа и шкив, выполненный в виде диска, колеса и т.п., при этом диск или колесо концентрически располагаются вокруг оси 74 и соединены с гибким элементом в местоположении, радиально отстоящем от оси 74. В других вариантах осуществления рычаг 70 кривошипа может содержать одно или несколько звеньев, выполненных с возможностью поворота вокруг оси 74 и с возможностью соединения с гибким элементом 104 одной из соединительных систем 34, при этом рычаг 70 кривошипа не проходит концентрически вокруг оси 74.

В контексте настоящего раскрытия термин «соединенные» обозначает соединение двух звеньев непосредственно или опосредованно друг с другом. Такое соединение может быть стационарным по своей природе или подвижным по своей природе. Такое соединение может достигаться с помощью двух звеньев либо двух звеньев и любых дополнительных промежуточных звеньев, выполненных заодно в виде единого целого, или двух звеньев либо двух звеньев и любых дополнительных промежуточных звеньев, прикрепленных друг к другу. Такое соединение может быть перманентным по своей природе или, по альтернативному варианту, может быть сменным или съемным по своей природе. Термин «функционально связанный» означает, что два звена непосредственно или опосредованно соединены так, что движение может передаваться от одного звена к другому звену непосредственно или посредством промежуточных звеньев.

Кривошипные направляющие 72 гибкого элемента содержат звенья, которые соединены с рычагом 70 кривошипа и установлены на нем, так чтобы совершать вращение вокруг оси 74, и вокруг которых обвиты гибкие элементы 104 соединительной системы 34, так чтобы передавать усилие на кривошипные направляющие 72 гибкого элемента и, в конечном счете, на рычаг 70 кривошипа кривошипной системы 28. В представленном примере кривошипные направляющие 72 гибкого элемента соединены с возможностью поворота или вращения с рычагом 70 кривошипа, так чтобы осуществлять вращение или поворот вокруг оси 76, радиально отстоящей от оси 74. Как показано на фиг. 11, кривошипные направляющие 72 гибкого элемента наложены друг на друга в вертикальном направлении, так чтобы вращаться вокруг одной общей оси 76, при этом гибкие элементы 104 соединительной системы 34 обвиты вокруг противоположных сторон направляющих 72. Поскольку кривошипные направляющие 72 гибкого элемента находятся на одном стержне или одной вращательной оси 76 кривошипного механизма, т.к. направляющие 72 наложены друг на друга, а гибкие элементы обвиты вокруг противоположных сторон таких направляющих 72, кривошипная система 28 становится более компактной.

В представленном примере кривошипные направляющие 72 гибкого элемента содержат шкив. В других вариантах осуществления каждая из кривошипных направляющих 72 гибкого элемента альтернативно может содержать шпульку или диск, относительно которого гибкий элемент перемещается или скользит без вращения кривошипной направляющей 72 гибкого элемента. В иных вариантах осуществления кривошипная система 28 в качестве альтернативы может включать в себя два рычага 70 кривошипа, при этом каждый соединительный узел 26 оборудован собственными отдельными специально предназначенными рычагом 70 кривошипа и кривошипной направляющей 72 гибкого элемента.

Система 30 противодействия создает дополнительное сопротивление поворотному перемещению кривошипной системы 28.

Конкретно в представленном примере система 30 противодействия создает избирательно регулируемое пошагово изменяющееся сопротивление вращению рычага 70 кривошипа кривошипной системы 28. На фиг. 1 и 8 система 30 противодействия представлена более подробно. Как показано на фиг. 1 и 8, система 30 противодействия включает в себя ремень 80, шкив 82, натяжной элемент 84, шкив 86, ремень 88, шкив 90 и источник 92 создания противодействия. Как показано на фиг. 8, ремень 80 обвит вокруг рычага 70 кривошипа и шкива 82. Натяжной элемент 82 содержит звено, такое как шкив, которое подвижно расположено или может регулироваться относительно ремня 80, так чтобы плотно прилегать к ремню 80 для регулировки натяжения ремня 80. Как показано на фиг. 1, шкив 82 соединен со шкивом 86 с помощью общего для них вала 94. Ремень 88 обвит вокруг шкива 86 и шкива 90. Шкив 90 соединен с источником 92 создания противодействия с помощью общего для них вала 96.

Источник 92 создания противодействия содержит механизм, выполненный с возможностью вращения, преодолевая избирательно регулируемое сопротивление. В одном варианте осуществления источник 92 создания противодействия содержит металлическую пластину, а также один или несколько магнитов, образующие тормозной механизм вихревого действия. В одном варианте осуществления один или несколько магнитов содержат электромагниты, позволяющие избирательно регулировать напряженность магнитного поля для контролирования и изменения противодействия вращению рычага 70 кривошипа. В другом варианте осуществления источник 92 создания противодействия может содержать электрогенератор. В еще одном варианте осуществления источник 92 создания противодействия может содержать две поверхности, пребывающие во фрикционном контакте друг с другом, чтобы создать фрикционное сопротивление вращению рычага 70 кривошипа. В следующем варианте осуществления может применяться пневматический тормоз. В других вариантах осуществления могут использоваться иные тормозные устройства или механизмы противодействия.

Поскольку в системе 30 противодействия используется двухступенчатая передача движения между рычагом 70 кривошипа и источником 92 создания противодействия, схема и архитектура кривошипной системы 28 и системы 30 противодействия становятся более компактными, при этом отношение скоростей между рычагом 70 кривошипа и источником 92 создания противодействия (примерно 12:1) позволяет улучшить электрические рабочие характеристики. В других вариантах осуществления может применяться одноступенчатая трансмиссия или трансмиссия, имеющая более двух ступеней передачи движения. В других вариантах осуществления система 30 противодействия может иметь иные конфигурации или может отсутствовать. Например, в ином варианте осуществления на участке использования ремней и шкивов трансмиссия системы 30 противодействия может включать в себя зубчатые передачи, цепи или цепные колеса и т.п.

Соединительная система 34 функционально связывает или соединяет кривошипную систему 28 с опорными звеньями 60 для ног или упорами 62 для ступней. Каждая из соединительных систем 34 включает в себя переднее концевое крепление 98 гибкого элемента, задний направляющий элемент 102, а также гибкий элемент 104. Как показано на фиг. 11, переднее концевое крепление 98 гибкого элемента (известное также как «неподвижный конец» (dead end)) содержит крепление или место крепления, к которому крепится конец гибкого элемента 104. В представленном примере каждое крепление 98 содержит качающуюся или шарнирную опору, позволяющую гибкому элементу 104 раскачиваться из стороны в сторону. В представленном примере концевое крепление 98 для каждой из соединительных систем 34L и 34R создано с помощью механизма 38 регулировки высоты шага. В других вариантах осуществления, в которых механизм 38 регулировки высоты шага отсутствует, концевое крепление 98 может быть создано с помощью части рамы 24. В других вариантах осуществления, в которых концы гибких элементов 104 непосредственно крепятся к рычагу 70 кривошипа и не обвиты вокруг направляющей 72, концевые крепления 98 могут быть обеспечены на рычаге 70 кривошипа.

Передний направляющий элемент 100 каждой из соединительных систем 34 содержит звено, выполненное с возможностью направления перемещения гибкого элемента 104 по мере его прохождения от кривошипной системы 28 по направлению к опорным звеньям 60 для ног. В представленном примере каждый передний направляющий элемент 100 содержит шкив, удерживаемый рамой 24 с возможностью вращения вокруг по существу вертикальной оси 108. В других вариантах осуществления каждый направляющий элемент 100 может альтернативно содержать поверхность с низким коэффициентом трения, которая не вращается и относительно которой гибкий элемент 104 перемещается или скользит. Как показано на фиг. 9 и 10, направляющие элементы 100 соединительных систем 34L и 34R смещены друг от друга в переднезаднем направлении (продольном направлении тренажера 20). Данное смещение направляющих элементов 100 и их вращательных осей 108 способствует обвивке гибких элементов 104 вокруг противоположных сторон кривошипных направляющих 72 гибкого элемента кривошипной системы 28. В других вариантах осуществления, в которых гибкие элементы 104 не обвиты вокруг противоположных сторон пары сложенных друг на друга кривошипных направляющих 72, направляющие элементы 100 и их вращательные оси 108 могут не иметь смещения. В вариантах осуществления, в которых рычаг 70 кривошипа или кривошипные направляющие 72 не вращаются вокруг по существу вертикальных осей, направляющие элементы 100 в качестве альтернативы могут вращаться вокруг невертикальных осей.

Как показано на фиг. 12, каждый из направляющих элементов 100 дополнительно направляет гибкий элемент 104 через отверстие во внутреннее пространство боковой консоли 56. В результате каждая боковая консоль служит защитным приспособлением и направляющей для гибкого элемента 104. В других вариантах осуществления каждый гибкий элемент 104 может альтернативно проходить с внешней стороны боковой консоли 56.

Задние направляющие элементы 102 направляют перемещение гибких элементов 104 от передних направляющих элементов 100 к опорным звеньям 60 для ног. В представленном примере задние направляющие элементы 102 содержат шкивы, опертые с возможностью вращения на боковые консоли 56 рамы 24 проксимально к заднему концу тренажера 20 по существу вертикально над упорами 62 для ступней, когда упоры 62 для ступней выровнены в горизонтальном направлении. В других вариантах осуществления каждый из задних направляющих элементов 102 может альтернативно содержать поверхность с низким коэффициентом трения, которая не вращается и относительно которой гибкий элемент 104 перемещается или скользит.

Как показано на фиг. 13 и 14, каждый из направляющих элементов 102 дополнительно направляет гибкий элемент 104 через отверстие из внутреннего пространства боковой консоли 56 по существу в вертикальном направлении вниз к опорным звеньям 60 для ног и упорам 62 для ступней. В представленном примере направляющие элементы 102 вращаются вокруг по существу горизонтальной оси 110, которая имеет угловое отклонение от оси 108 на 90 градусов. В результате направляющие элементы 100, 102 работают совместно на переориентирование гибкого элемента 104 по существу из горизонтального положения в кривошипной системе 28 по существу в вертикальное положение, когда он присоединен к опорным звеньям 60 для ног или упорам 62 для ступней. Данное изменение ориентационного положения делает возможным вращение кривошипной системы 28 вокруг по существу вертикальной оси. В других вариантах осуществления направляющие элементы 100, 102 альтернативно могут вращаться вокруг параллельных осей. Хотя соединительные системы 34, как показано, имеют два направляющих элемента 100, 102, в других вариантах осуществления соединительные системы 34 в качестве альтернативы могут включать в себя большее или меньшее число таких направляющих элементов.

Гибкие элементы 104 содержат удлиненные гибкие или поддающиеся изгибу звенья, такие как провода, проволоки, веревки, ремни, шнуры, нити, ленты, цепи и т.п., имеющие первый конец, установленный или закрепленный на одном из креплений 98, а также второй, противоположный конец, прикрепленный к соответствующему опорному звену 60 для ног или упору 62 для ступней. В представленном примере каждый гибкий элемент 104 имеет конец, прикрепленный к опорным звеньям 60 для ног с помощью крепления 112 в месте, противоположном в поперечном направлении упору 62 для ступней, вблизи от переднего конца упора 62 для ступней или проксимально к нему. В представленном примере каждое крепление 112 включает в себя тело, которое скользит (посредством регулировки винтом) вверх и вниз относительно вертлюжного блока, закрепленного на соответствующем звене 60, при этом гибкий элемент 104 неподвижно закреплен или зафиксирован на этом теле крепления. Каждое крепление 112 позволяет отрегулировать местоположение звеньев 60, так чтобы они располагались вровень друг с другом. В других вариантах осуществления крепления 112 могут содержать другие механизмы крепления, например зажимы, замки и т.п.

Каждый гибкий элемент 104 проходит от крепления 112 по существу в вертикальном направлении до зацепления с задней направляющей 102. Гибкий элемент 104 частично обвивает заднюю направляющую 102 во внутреннем пространстве одной из боковых консолей 56. Гибкий элемент 104 проходит через внутреннее пространство боковой консоли 56 до зацепления с передним направляющим элементом 100. Гибкий элемент 104 частично обвивает переднюю направляющую 100 и выходит из боковой консоли 56. Как показано на фиг. 9 и 10, каждый гибкий элемент 104 проходит от переднего направляющего элемента 100 и обвивает боковую сторону соответствующей одной из кривошипных направляющих 72. Наконец, каждый гибкий элемент имеет конец, закрепленный на одном из концевых креплений 98.

Поскольку в каждой из соединительных систем 34 применяется гибкий элемент 104 (в отличие от жесткого негибкого звена или элемента), усилия могут более плавно передаваться по криволинейным траекториям, что позволяет выстроить соединительные системы 34 и кривошипную систему 28 более компактно и сделать их менее сложными и дорогостоящими. Кроме того, гибкие элементы 104 также имеют меньший диаметр по сравнению с жесткими элементами, что позволяет передавать усилия от соединительных узлов 26 на кривошипную систему 28 в еще более компактном виде. В других вариантах осуществления, по меньшей мере, сегменты или участки гибких элементов 104 альтернативно могут заменяться жесткими негибкими звеньями или элементами.

Механизм 38 регулировки высоты шага выполнен с возможностью обеспечения опорных звеньев 60 для ног и упоров 62 для ступней множеством различных верхних и нижних пределов движения по вертикали, выбираемых пользователем. Механизм 38 регулировки позволяет человеку отрегулировать максимальную высоту шага или максимальную глубину провала шага на траектории, по которой левая и правая опоры 60 для ног могут перемещаться. Как показано на фиг. 9 и 10, механизм 38 регулировки содержит регулировочное звено 114 и привод 116. Регулировочное звено 114 содержит рычаг, имеющий противоположные концевые участки, обеспечивающие концевые крепления 98. В представленном примере регулировочное звено 114 также вращается вокруг оси 74, что делает конструкцию еще более компактной. В других вариантах осуществления регулировочное звено 114 может вращаться вокруг других осей. В некоторых других вариантах осуществления концевые крепления 98 могут поддерживаться так, чтобы сохранять возможность перемещения в различные местоположения независимо друг от друга - либо путем поворота, либо путем поступательного перемещения.

Привод 116 содержит механизм, выполненный с возможностью вращения или перемещения регулировочного звена 114 между множеством различных положений, так чтобы позиционировать и удерживать концевые крепления 98 в различных положениях относительно рамы 24, рычага 70 кривошипа и кривошипных направляющих 72. Как показано на фиг. 9, 10 и 10А, изменение положения концевых креплений 98 приводит к изменению величины или протяженности, на которую соответствующий гибкий элемент 104 обвит вокруг соответствующей кривошипной направляющей 72. Данное изменение величины обвивки приводит к изменению расстояния хода или диапазона перемещений упоров 62 для ступней. В одном варианте осуществления может регулироваться максимальная высота шага, максимальная глубина провала шага или одновременно максимальная высота и максимальная глубина провала шага на траектории перемещения упоров 62 для ступней.

На фиг. 10А схематично показана регулировка расстояния хода, достигаемая с помощью изменения положения концевых креплений 98. В частности, на фиг. 10А частично совмещены два положения пребывания кривошипа 70, одной из кривошипных направляющих 72, одной из направляющих 100 гибкого элемента, одного из гибких элементов 104 и одного из концевых креплений, при этом концевое крепление 98 находится или располагается в первом положении L1, а затем переводится во второе положение L2. На фиг. 10А дополнительно показан гибкий элемент 104, когда концевое крепление 90 находится в каждом из положений L1 и L2 и когда кривошипная направляющая 72 совершает поворот с помощью кривошипа 70 между верхним положением TCP кривошипного механизма и нижним положением ВСР кривошипного механизма, чтобы показать длины или пределы перемещений, зависящие от занимаемого положения концевого крепления 98.

Как показано на фиг. 10А, когда концевое крепление 98 находится в положении L1, а кривошипная направляющая 72 занимает верхнее положение TCP кривошипного механизма, гибкий элемент 104 проходит вдоль траектории Р1, при этом опора 60 для ног (показанная схематично) имеет первую максимальную высоту H1. Пока концевое крепление 98 сохраняет положение L1, кривошип 70 совершает поворот, чтобы перевести кривошипную направляющую 72 в нижнее положение ВСР кривошипного механизма. В результате гибкий элемент 104 проходит или продолжается по второй траектории Р2, что приводит к понижению опорного звена 60 для ног до первой максимальной глубины D1. В процессе поворота кривошипа 70 гибкий элемент 104 проходит по траектории, лежащей где-то между траекториями Р1 и Р2. В процессе поворота кривошипа 70 опора 60 для ног соответственно перемещается между первым положением, соответствующим максимальной высоте H1, и первым положением, соответствующим максимальной глубине D1. В представленном примере другая опора 60 для ног и гибкий элемент 104 перемещаются по тем же траекториям, при этом такое перемещение осуществляется со сдвигом на 180° относительно перемещения опоры 60 для ног, показанного на фиг. 10А. Когда концевое крепление 98 занимает положение L1, расстояние хода упора 62 для ступней составляет TD1.

На фиг. 10А дополнительно показано концевое крепление 98, репозиционированное или перемещенное во второе положение L2. Когда концевое крепление 98 находится в положении L2, а кривошипная направляющая 72 занимает верхнее положение TCP кривошипного механизма, гибкий элемент 104 проходит вдоль траектории Р3, при этом упор 62 для ступней (показанный схематично) имеет вторую максимальную высоту Н2. Пока концевое крепление 98 сохраняет положение L2, кривошип 70 совершает поворот, чтобы перевести кривошипную направляющую 72 в нижнее положение ВСР кривошипного механизма. В результате гибкий элемент 104 проходит или продолжается по четвертой траектории Р4, что приводит к понижению упора 62 для ступней до второй максимальной глубины D2. В процессе поворота кривошипа 70 гибкий элемент 104 проходит по траектории, лежащей где-то между траекториями Р1 и Р2. В процессе поворота кривошипа 70 упор 62 для ступней соответственно перемещается между вторым положением, соответствующим максимальной высоте Н2, и вторым положением, соответствующим максимальной глубине D2. В представленном примере другой упор 62 для ступней и гибкий элемент 104 перемещаются по тем же траекториям, при этом такое перемещение осуществляется со сдвигом на 180° относительно перемещения упора 62 для ступней, показанного на фиг. 10А. Когда концевое крепление 98 занимает положение L2, расстояние хода упора 62 для ступней составляет TD2.

Таким образом, как показано на фиг. 10А, изменение положения концевого крепления 98 увеличивает угол обвивки гибкого элемента 104. Увеличение угла обвивки увеличивает выигрыш в величине прилагаемого усилия пользователя к кривошипу. Наоборот, уменьшение угла обвивки уменьшает выигрыш в величине прилагаемого усилия пользователя к кривошипу. Путем регулировки положения концевого крепления 98 максимальная высота и/или максимальная глубина, до которых упор 62 для ступней может подниматься или опускаться, может регулироваться. Таким же образом полный диапазон перемещения или полное расстояние хода, на которое перемещается упор 62 для ступней, также может регулироваться. В представленном примере изменение положения концевого крепления 98 из положения L1 в положение L2 приводит к тому, что упор 62 для ступней перемещается в большем диапазоне перемещений или на большее расстояние хода TD2, на максимальную высоту Н2 большей величины и на максимальную глубину D2 большей величины.

На фиг. 9 и 10 показано одновременное или совместное изменение положения обоих концевых креплений 98. На фиг. 10 регулировочное звено 114 совершает поворот в направлении против часовой стрелки из положения, показанного на фиг. 9 (аналогично тому, как концевое крепление 98 перемещается из положения L1 в положение L2 на фиг. 10А). В результате гибкие элементы 104 соединительных систем 34L и 34R имеют больший охват кривошипных направляющих 72. Это увеличение обвивки, показанное на фиг. 10, приводит к увеличению высоты шага, увеличению глубины провала шага и к увеличению расстояния хода или диапазона перемещения каждого из упоров 62 для ступней. Наоборот, поворот регулировочного звена 114 по часовой стрелке из положения, показанного на фиг. 10, в положение, показанное на фиг. 9, приведет к уменьшению высоты шага, уменьшению глубины провала шага и к уменьшению расстояния хода или диапазона перемещения каждого из упоров 62 для ступней.

В представленном примере регулировочное звено 114 может совершать вращение между непрерывным множеством различных положений и может удерживаться в любом из положений этого непрерывного множества. В других вариантах осуществления регулировочное звено 114 в качестве альтернативы может совершать поворот между множеством определенных дискретных положений, разнесенных на различные заданные углы вокруг оси 74. В таком альтернативном варианте осуществления могут использоваться канавки, стопоры или другие механизмы фиксации для определения отдельных разнесенных положений, в которых регулировочное звено 114 может удерживаться.

Привод 116 содержит механизм, выполненный с возможностью перемещения регулировочного звена 114. В представленном примере привод 116 содержит силовой привод, приводимый в действие электрической энергией. В одном варианте осуществления привод 116 содержит электродвигатель, выполненный с возможностью приведения в действие конструкции на основе червячного или ходового винта для создания линейного перемещения с целью приведения во вращение регулировочного звена 114 вокруг оси 74. В другом варианте осуществления привод 116 может содержать электродвигатель, такой как шаговый двигатель, серводвигатель и т.п., непосредственно соединенный с валом, закрепленным на регулировочном звене 114 вдоль оси 74, или соединенный с валом, закрепленным на регулировочном звене 114, с помощью редуктора или понижающей зубчатой передачи, для избирательного вращения регулировочного звена 114. В еще одних вариантах осуществления привод 116 может содержать электромагнит или гидроцилиндр либо пневмоцилиндр, функционально связанные с регулировочным звеном 114, так чтобы приводить во вращение регулировочное звено 114.

Согласно одному варианту осуществления силовой привод 116 изменяет положение регулировочного звена 114 для регулировки высоты шага в ответ на управляющие сигналы с блока 146 управления, связанного с дисплеем 42. В одном варианте осуществления такая регулировка может осуществляться в ответ на нажатие человеком кнопки, перемещение ползунка, задействование переключателя, поступление голосовой команды в блок программного обеспечения распознавания речи через микрофон или иное устройство ввода. В другом варианте осуществления такая регулировка может выполняться согласно запрограммированному или заданному порядку выполнения упражнений, заложенному в ЗУ, при котором высота шага должна регулироваться в ходе выполнения плановых упражнений. Поскольку такая регулировка обеспечивается силовым приводом и не требуется, чтобы пользователь отделял или демонтировал какую-либо часть тренажера 20, такая регулировка может выполняться «на ходу» во время выполнения упражнений в процессе перемещения упоров 62 для ступней вдоль своей траектории. Другими словами, заданный порядок выполнения упражнений или тренировки прерывать не требуется.

В других вариантах осуществления привод 116 в качестве альтернативы может содержать пассивный привод. Например, привод 116 альтернативно может быть выполнен с возможностью приведения в действие вручную, при этом усилие или движение, сообщаемое человеком, механически передается на регулировочное звено 114 для изменения положения ре