DE29507690U1 - Device for walking and running on the spot - Google Patents
Device for walking and running on the spotInfo
- Publication number
- DE29507690U1 DE29507690U1 DE29507690U DE29507690U DE29507690U1 DE 29507690 U1 DE29507690 U1 DE 29507690U1 DE 29507690 U DE29507690 U DE 29507690U DE 29507690 U DE29507690 U DE 29507690U DE 29507690 U1 DE29507690 U1 DE 29507690U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transport
- movement
- user
- rollers
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 23
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 208000000474 Poliomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
- A63B69/0028—Training appliances or apparatus for special sports for running, jogging or speed-walking
- A63B69/0035—Training appliances or apparatus for special sports for running, jogging or speed-walking on the spot
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
- A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
- A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
- A63B22/0235—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor
- A63B22/0242—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor with speed variation
- A63B22/025—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor with speed variation electrically, e.g. D.C. motors with variable speed control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
- A63B2024/0093—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled by performance parameters, e.g. distance or speed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
- A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
- A63B22/0235—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor
- A63B22/0242—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor with speed variation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2208/00—Characteristics or parameters related to the user or player
- A63B2208/12—Characteristics or parameters related to the user or player specially adapted for children
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/10—Positions
- A63B2220/13—Relative positions
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Michael Lindner Maybachstraße 6aMichael Lindner Maybachstrasse 6a
Patentanwalt 70469 StuttgartPatent Attorney 70469 Stuttgart
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gehen oder Laufen auf der Stelle gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for walking or running on the spot according to the preamble of claim 1.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise als sogenannte Laufbänder aus dem Sportbereich bekannt. Das Gerät umfaßt im wesentlichen ein motorbetriebenes Laufband, dessen Geschwindigkeit über eine Bedienungstafel manuell einstellbar ist. Der Benutzer wählt somit die Geschwindigkeit vor, mit der er sich dann auf dem Laufband fortbewegen möchte. Bei ersten Ermüdungserscheinungen des Benutzers verlangsamt sich dessen Bewegungsgeschwindigkeit, mit der Folge, daß er immer weiter ans hintere Ende des Laufbands gerät. Nur durch manuelles Nachstellen der Laufgeschwindigkeit kann der Benutzer verhindern, daß er vom Laufband stürzt.Such devices are known, for example, as so-called treadmills in the sports sector. The device essentially comprises a motor-driven treadmill, the speed of which can be manually adjusted via a control panel. The user then selects the speed at which he wants to move on the treadmill. When the user begins to show signs of fatigue, his speed of movement slows down, with the result that he ends up further and further to the back of the treadmill. Only by manually adjusting the running speed can the user prevent himself from falling off the treadmill.
Insbesondere bei der Rehabilitation älterer Menschen muß eine zusätzliche Person eingesetzt werden, die den Benutzer beobachtet und gegebenenfalls durch Verringerung der Geschwindigkeit beziehungsweise Ausschalten des Geräts eingreift.Particularly in the rehabilitation of elderly people, an additional person must be employed to observe the user and, if necessary, intervene by reducing the speed or switching off the device.
Eine weitere Problematik ergibt sich bei der Behandlung von Personen, die ein gesundes und ein geschädigtes Bein besitzen, wie dies oft bei an Kinderlähmung erkrankten Personen der Fall ist. Bei diesenAnother problem arises when treating people who have one healthy leg and one damaged leg, as is often the case with people suffering from polio.
Personen muß die Geschwindigkeit des Laufbands an das schwächere, geschädigte Bein angepaßt werden.The speed of the treadmill must be adjusted to suit the weaker, injured leg.
Man hat sich deshalb damit beholfen, das Laufband derart zweizuteilen, daß jeweils eine Laufbandhälfte einem Bein zugeordnet ist. Mit Hilfe getrennter Antriebe und entsprechender Einstelleinrichtungen sind die Geschwindigkeiten beider Laufbänder unabhängig voneinander einstellbar. Auch hier ergibt sich jedoch wiederum das obengenannte Problem, daß bei Ermüdungserscheinungen eine Nachstellung der Geschwindigkeit notwendig ist. Aufgrund der getrennten Einstellbarkeit beider Laufbandhälften sind folglich zwei Einstellregler zu bedienen. Zusätzliches Bedienungspersonal ist also in diesem Fall noch wichtiger. Darüber hinaus erhöht eine solche Zweiteilung des Laufbands natürlich den technischen Aufwand in nicht unerhebliehern Maße.The solution was to split the treadmill in two, so that each half of the treadmill is assigned to each leg. With the help of separate drives and corresponding adjustment devices, the speeds of both treadmills can be adjusted independently of each other. However, this again results in the above-mentioned problem that the speed must be adjusted when fatigue occurs. Because both halves of the treadmill can be adjusted separately, two adjustment controls must be operated. Additional operating personnel is therefore even more important in this case. Furthermore, dividing the treadmill in two in this way naturally increases the technical effort to a not inconsiderable extent.
All den bekannten Ausgestaltungen solcher Laufbändern haftet auf jeden Fall der Nachteil an, daß sie quasi
dem Benutzer die Laufgeschwindigkeit aufzwingen, das heißt, der Benutzer reagiert auf das Laufband.
20All known designs of such treadmills have the disadvantage that they virtually force the running speed on the user, i.e. the user reacts to the treadmill.
20
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zum Gehen oder Laufen
auf der Stelle zu schaffen, die auf den Benutzer unmittelbar reagiert und ein manuelles Einstellen der
Laufgeschwindigkeit entbehrlich macht.
25The object of the present invention is therefore to provide a device for walking or running on the spot which reacts immediately to the user and makes manual adjustment of the running speed unnecessary.
25
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch,daß eine BewegungsaufnahmeeinrichtungThis object is achieved by the features of claim 1. By providing a motion recording device
die Bewegung des Fußes oder Beins des Benutzers aufnimmt und entsprechende Signale an eine mit dem Transportvorrichtungs-Antrieb verbundene Auswerteeinrichtung überträgt, kann die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung individuell und für jeden Bewegungsvorgang eingestellt werden. Bei der Transportvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein bekanntes Laufband.records the movement of the user's foot or leg and transmits corresponding signals to an evaluation device connected to the transport device drive, the speed of the transport device can be set individually and for each movement process. The transport device is preferably a known treadmill.
Vorzugsweise sind jedem Bein des Benutzers Bewegungssensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren zugeordnet, die horizontale als auch vertikale Beschleunigungswerte ermitteln. Damit ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit geschaffen, alle notwendigen Bewegungsdaten zu erhalten. Selbstverständlich können auch andere Verfahren angewendet werden, beispielsweise mittels Laserstrahlen oder sonstiger elektromagnetischer Wellen. Auch das Ausnutzen induktiver Meßmethoden zur Ermittlung der Beingeschwindigkeit wären denkbar.Preferably, each leg of the user is assigned motion sensors, in particular acceleration sensors, which determine horizontal and vertical acceleration values. This creates a simple and cost-effective way of obtaining all the necessary motion data. Of course, other methods can also be used, for example using laser beams or other electromagnetic waves. Using inductive measuring methods to determine leg speed would also be conceivable.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, die Transportvorrichtung aus zwei unabhängig voneinander antreibbaren Laufbändern zu bilden, die getrennt voneinander von der Auswerteeinrichtung geregelt werden.An advantageous embodiment consists in forming the transport device from two independently driven conveyor belts, which are controlled separately by the evaluation device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Transportvorrichtung eine sogenannte "Standfläche" zugeordnet, auf der der Benutzer steht und die als Ausgangspunkt der Bewegung dient. Die Transportvorrichtung führt den Benutzer dann nachIn a further advantageous embodiment of the invention, the transport device is assigned a so-called "standing surface" on which the user stands and which serves as the starting point of the movement. The transport device then guides the user to
Abschluß seiner Bewegung wieder zurück auf die Standfläche. In einer vorteilhaften Weiterbildung sind mehrere Transportvorrichtungen vorgesehen, die sich um die Standfläche herum gruppieren. Damit läßt sich ein Gerät aufbauen, mit dem der Benutzer Seitwärts-5 oder Rückwärtsbewegungen ausführen kann. Im vorteilhaftesten Fall umgeben sehr viele Transportvorrichtungen die Standfläche kreisförmig, so daß nahezu jede Bewegung des Benutzers von der Standfläche aus möglich ist. Insbesondere bei dem Einsatz eines solchen Geräts im Zusammenhang mit künstlichen Welten (virtuelle Realität) kann die Bewegung im Raum optimal simuliert werden.Completion of its movement back to the standing surface. In an advantageous further development, several transport devices are provided, which are grouped around the standing surface. This allows a device to be set up with which the user can perform sideways or backward movements. In the most advantageous case, a large number of transport devices surround the standing surface in a circle, so that almost any movement of the user is possible from the standing surface. In particular, when such a device is used in connection with artificial worlds (virtual reality), movement in space can be optimally simulated.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
im folgenden wird nun die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:The invention is now explained below using exemplary embodiments with reference to the drawing. Shown are:
Figur la eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels;
Figur Ib eine Abwandlung des ersten Ausführungs-Figure la is a schematic representation of an embodiment;
Figure Ib shows a modification of the first embodiment
beispiels, und
Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel inexample, and
Figure 2 shows another embodiment in
schematischer Darstellung.schematic representation.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 umfaßt zwei Laufbänder 1,3, die jeweils mit einem Antrieb 5 beziehungsweise 7 gekoppelt sind. Solche aus Laufband und Motor bestehende Einheiten sind aus dem Stand derThe embodiment according to Figure 1 comprises two treadmills 1, 3, each coupled to a drive 5 or 7. Such units consisting of a treadmill and motor are known from the state of the art.
Technik bekannt und sollen deshalb nicht weiter ausgeführt werden. Beide Antriebe 5,7 sind mit einer Regelungseinheit 9 verbunden, die Steuersignale an die Antriebe überträgt. Mit Hilfe der Steuersignale lassen sich die Antriebe aktivieren beziehungsweise deaktivieren sowie die Antriebsgeschwindigkeiten einstellen.Technology and will therefore not be discussed further. Both drives 5,7 are connected to a control unit 9, which transmits control signals to the drives. The control signals can be used to activate or deactivate the drives and to adjust the drive speeds.
Die Regelungseinheit 9 ist mit einer Bedienungseinheit 11 verbunden, über die der Benutzer beispielsweise die Motoren aktivieren beziehungsweise deaktivieren kann und die andererseits die bestimmten Betriebsparameter anzeigen kann. Darüber hinaus können auch Herzfrequenz, Blutdruck und andere physiologische Parameter des Benutzers angezeigt werden, sofern geeignete Meßwertaufnehmer angeschlossen sind.The control unit 9 is connected to an operating unit 11, via which the user can, for example, activate or deactivate the motors and which can also display the specific operating parameters. In addition, the user's heart rate, blood pressure and other physiological parameters can also be displayed, provided that suitable sensors are connected.
Beiden Laufbändern 1,3 ist jeweils ein Meßwertaufnehmer 13 beziehungsweise 15 zugeordnet, der im Betrieb laufend Meßwerte aufnimmt und der Regelungseinheit 9 übermittelt. Bei diesen Meßwerten handelt es sich um Daten, die einen Rückschluß auf die vom Benutzer ausgeführte Bewegung auf dem Laufband ermöglichen.Both treadmills 1, 3 are each assigned a measuring sensor 13 or 15, which continuously records measured values during operation and transmits them to the control unit 9. These measured values are data that allow conclusions to be drawn about the movement performed by the user on the treadmill.
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, bekannte Beschleunigungssensoren jeweils am Unterschenkel beziehungsweise
am Fuß des Benutzers anzubringen und die Informationen beispielsweise drahtlos an die Regelungseinheit
9 zu übertragen.
25It has proven advantageous to attach known acceleration sensors to the lower leg or foot of the user and to transmit the information, for example wirelessly, to the control unit 9.
25
Vor den Lauf bändern 1,3 ist in Figur 1 rein schematisch eine Standfläche 17 dargestellt, die alsIn front of the treadmills 1,3, Figure 1 shows a purely schematic standing area 17, which serves as
sogenannte "neutrale Zone" bezeichnet werden kann. Auf dieser Standfläche 17 steht der Benutzer zunächst, bevor er eine Geh- oder Lauf bewegung ausführt. Dabei schwingt er ein Bein nach vorne und landet damit auf dem entsprechenden Laufband 1 beziehungsweise 3. Das gegen die Laufrichtung angetriebene Laufband transportiert dieses Bein dann wieder zurück in die neutrale Zone 17. Die Bewegung des anderen Beins erfolgt entsprechend, wobei immer ein Rücktransport in die neutrale Zone 17 stattfindet.so-called "neutral zone". The user initially stands on this standing surface 17 before carrying out a walking or running movement. In doing so, he swings one leg forward and lands on the corresponding treadmill 1 or 3. The treadmill, which is driven against the running direction, then transports this leg back to the neutral zone 17. The movement of the other leg takes place in the same way, whereby a return transport to the neutral zone 17 always takes place.
Der Übergangsbereich zwischen dem Laufband (aktive Zone) und der neutralen Zone 17 hat verschiedene Aufgaben zu erfüllen. Solange kein aktiver Abdruck des Stemmbeins erfolgt, muß er einen Rücktransport des aktiven Beins in die neutrale Zone zulassen. Dies ist nur möglich, wenn die Reibungswiderstände in diesem Bereich gering sind. Wenn dagegen der Abdruck des Stemmbeins erfolgt, müssen die Reibungswiderstände groß werden, um ein Wegrutschen des Fußes zu verhindern. Dies wird vorzugsweise durch Rollen oder Kugeln im äußeren den Laufbändern benachbarten Bereich der Standfläche 17 realisiert (nicht gezeigt). Diese RoI-len oder Kugeln sind so gelagert, daß sie in Laufbandrichtung drehbar sind. Eine zusätzliche Bremsfläche unter der Standfläche 17 ist dafür vorgesehen, die Rollen oder Kugeln in der Abdruckphase des Stemmbeins mechanisch zu blockieren.The transition area between the treadmill (active zone) and the neutral zone 17 has various tasks to fulfill. As long as there is no active push-off of the stem leg, it must allow the active leg to be transported back to the neutral zone. This is only possible if the frictional resistance in this area is low. On the other hand, if the stem leg pushes off, the frictional resistance must be high to prevent the foot from slipping. This is preferably achieved by rollers or balls in the outer area of the standing surface 17 adjacent to the treadmill (not shown). These rollers or balls are mounted in such a way that they can rotate in the direction of the treadmill. An additional braking surface under the standing surface 17 is provided to mechanically block the rollers or balls in the push-off phase of the stem leg.
Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten denkbar, eine Standfläche mit unterschiedlichen Reibungswiderständen zu schaffen.Of course, other possibilities are also conceivable for creating a standing surface with different frictional resistances.
In der Standfläche 17 sind nicht gezeigte Drucksensoren eingebracht, die entsprechende Druckmeßwerte an die Regelungseinheit 9 übertragen.Pressure sensors (not shown) are installed in the base 17 and transmit the corresponding pressure measurements to the control unit 9.
Diese Druckmeßwerte ermöglichen Auswertungen in vielfältiger Weise. Zum einen kommen sie bei der später noch beschriebenen Bewegungsanalyse zum Einsatz, andererseits können Rückschlüsse auf die Gewichtsverteilung des Benutzers erfolgen. So läßt sich beispielsweise ermitteln, ob der Benutzer in den Zehenstand oder in die Kniebeuge geht. Der Zweck dieser Möglichkeit soll später noch genau ausgeführt werden.These pressure measurements enable evaluations in a variety of ways. On the one hand, they are used in the movement analysis described later, and on the other hand, conclusions can be drawn about the user's weight distribution. For example, it is possible to determine whether the user is standing on tiptoe or squatting. The purpose of this option will be explained in more detail later.
Darüber hinaus kann die Regelungseinheit 9 exakt den Zeitpunkt bestimmen, an dem der Benutzer sein Bein von der Standfläche 17 zur Ausführung der Bewegung abhebt.In addition, the control unit 9 can determine the exact point in time at which the user lifts his leg from the standing surface 17 to execute the movement.
Wie bereits erwähnt, transportieren die Laufbänder 1 beziehungsweise 3 das Schwungbein zurück zur Standfläche 17, wobei die Rücktransportgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des Beines entsprechen soll. Dazu wertet die Regelungseinheit 9 die Meßwerte der Meßwertaufnehmer 13 und 15 sowie der Drucksensoren der Standfläche 17 aus und steuert die beiden Antriebe 5,7 unabhängig voneinander an.As already mentioned, the treadmills 1 or 3 transport the swing leg back to the standing surface 17, whereby the return transport speed should correspond to the speed of the leg. To do this, the control unit 9 evaluates the measured values of the measuring sensors 13 and 15 as well as the pressure sensors of the standing surface 17 and controls the two drives 5,7 independently of one another.
Die Ermittlung der Geschwindigkeit des jeweiligen Beines läßt sich anhand von Beschleunigungswerten ermitteln, die von den Meßwertaufnehmern 13 und 15 geliefert werden. Dazu weisen diese dreidimensionale,The speed of each leg can be determined using acceleration values provided by the sensors 13 and 15. These have three-dimensional,
orthogonal ausgerichtete Beschleunigungssensoren auf. Das für die Geschwindigkeitsberechnung noch notwendige Zeitdatum ermittelt sich beispielsweise durch eine Zeitbestimmung zwischen den absoluten Maximalwerten der vertikalen Beschleunigungswerte, wobei die Druckwerte von der Standfläche 17 Berücksichtigung finden können. Diese Zeitberechnung beruht auf der Annahme, daß die Änderung der absoluten vertikalen und horizontalen Beschleunigungswerte beim Abheben des Beins von der Standfläche 17 und beim Aufsetzen auf das Laufband jeweils sehr groß sind im Vergleich zu den dazwischenliegenden Werten. Selbstverständlich können auch Drucksensoren auf dem Laufband vorgesehen sein, die den Zeitpunkt des Aufsetzens exakt registrieren, wobei dann eine Zeitdauer zwischen Abheben und Aufsetzen ermittelbar ist.orthogonally aligned acceleration sensors. The time data required for the speed calculation is determined, for example, by determining the time between the absolute maximum values of the vertical acceleration values, whereby the pressure values from the standing surface 17 can be taken into account. This time calculation is based on the assumption that the change in the absolute vertical and horizontal acceleration values when the leg is lifted from the standing surface 17 and when it is placed on the treadmill is very large in comparison to the values in between. Of course, pressure sensors can also be provided on the treadmill, which precisely register the time of touchdown, whereby a period of time between lifting and touchdown can then be determined.
Natürlich können auch andere Maßnahmen zur Zeiterfassung, wie beispielsweise Lichtschranken vorgesehen sein.Of course, other time recording measures, such as light barriers, can also be provided.
Der aus der horizontalen Beschleunigungskomponente und der zuvor erwähnten Zeitdauer gewonnene Geschwindigkeitswert wird mit der Transportgeschwindigkeit des entsprechenden Laufbands verglichen, wobei bei Abweichungen eine Anpassung der Laufbandgeschwindigkeit durch die Regelungseinheit 9 erfolgt. Abweichungen können beispielsweise dann auftreten, wenn der Benutzer langsamer oder schneller wird. Somit hat er also direkten Einfluß auf die Laufbandgeschwindigkeit, ohne manuelle Eingriffe durchzuführen. AlleinThe speed value obtained from the horizontal acceleration component and the previously mentioned time period is compared with the transport speed of the corresponding treadmill, whereby in the event of deviations the treadmill speed is adjusted by the control unit 9. Deviations can occur, for example, if the user slows down or speeds up. This means that he has a direct influence on the treadmill speed without having to make manual interventions.
durch Ändern seiner Bewegungsgeschwindigkeit, steuert er also das Laufband.By changing the speed of his movement, he controls the treadmill.
Das Starten des Laufbands kann einerseits durch das manuelle Einstellen einer Grundgeschwindigkeit, andererseits durch eine Laufbewegung erfolgen.The treadmill can be started either by manually setting a base speed or by running.
In Figur Ib ist eine technisch einfachere Ausführungsform der mit Bezug auf die Figur la beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß statt der zwei Laufbänder nur eines benutzt wird. Die Regelung der Laufbandgeschwindigkeit erfolgt jedoch in gleicher Weise wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Deshalb wird auf eine nochmalige Erläuterung verzichtet.Figure 1b shows a technically simpler embodiment of the device described with reference to Figure 1a. The only difference is that instead of two treadmills, only one is used. However, the treadmill speed is controlled in the same way as in the previously described embodiment. Therefore, a further explanation is omitted.
Figur 2 zeigt eine Abwandlung der mit Bezug auf Figur &igr; beschriebenen Laufbänder.Figure 2 shows a modification of the treadmills described with reference to Figure 1.
In der Mitte der gezeigten Anordnung liegt die Standfläche 17, die kreisförmig ausgebildet ist und beispielsweise einen Radius von 20 cm aufweisen kann. Um diese Standfläche herum liegen kreissegmentförmige Transportvorrichtungen 21, die aneinanderliegend einen Kreisring bilden. Im gezeigten Beispiel sind es insgesamt 16 solcher Transportvorrichtungen 21.In the middle of the arrangement shown is the base 17, which is circular and can, for example, have a radius of 20 cm. Around this base are circular segment-shaped transport devices 21, which lie next to one another to form a circular ring. In the example shown, there are a total of 16 such transport devices 21.
Jede dieser Transportvorrichtungen 21 umfaßt eine Anzahl von parallel zueinander angeordneten Rollen 23, die tangential zu konzentrischen Kreisen um die Standfläche 17 ausgerichtet sind. Die Lagerung 25 der einzelnen Rollen 23 erfolgt an denEach of these transport devices 21 comprises a number of rollers 23 arranged parallel to one another, which are aligned tangentially to form concentric circles around the base 17. The bearing 25 of the individual rollers 23 takes place on the
- 10 -- 10 -
Kreissegmentgrenzen, das heißt an den Seiten jeder Transportvorrichtung 21.Circle segment boundaries, i.e. on the sides of each transport device 21.
Der Abstand benachbarter Rollenoberflächen ist sehr gering, vorzugsweise kleiner als ein ltnm, wobei der Radius der einzelnen Rollen 23 etwa 1,5 cm beträgt. Die Größe der Rollen 23 und deren Abstand zueinander sollte zumindest so gewählt werden, daß der Benutzer beim Aufsetzen des Fußes auf die Transportvorrichtung 21 eine sichere Abstützung erfährt, wobei ein seitliches Abknicken des Fußes vermieden wird.The distance between adjacent roller surfaces is very small, preferably less than one ltnm, with the radius of the individual rollers 23 being approximately 1.5 cm. The size of the rollers 23 and their distance from one another should at least be selected so that the user experiences secure support when placing his foot on the transport device 21, while preventing the foot from bending sideways.
Jeder Transportvorrichtung 21 ist ein Antrieb 27, vorzugsweise ein Elektromotor zugeordnet, der die Rollen 23 antreibt. Die Kopplung zwischen Antrieb 27 und den Rollen 23 erfolgt beispielsweise über einen Zahnriemen, der radial zur Standlfäche 17 verläuft und die kreissegmentförmige Transportvorrichtung 21 in zwei gleich große Kreissegmente trennt.Each transport device 21 is assigned a drive 27, preferably an electric motor, which drives the rollers 23. The coupling between the drive 27 and the rollers 23 takes place, for example, via a toothed belt that runs radially to the base surface 17 and divides the circular segment-shaped transport device 21 into two circular segments of equal size.
Selbstverständlich kann die Kopplung auch mittels Zahnrädern erfolgen, wobei zwischen den beiden Zahnrädern zweier benachbarter Rollen 23 ein Zwischenrad vorgesehen sein muß, um die gleiche Drehrichtung der Rollen zu ermöglichen.Of course, the coupling can also be carried out by means of gears, whereby an intermediate gear must be provided between the two gears of two adjacent rollers 23 in order to enable the same direction of rotation of the rollers.
Die zuvor beschriebene Antriebsmechanik ist mittels einer in Figur 2 nicht gezeigten Abdeckleiste von oben her geschützt. Um zu verhindern, daß diese Abdeckleiste auch als Stützfläche für den Fuß dient, liegt sie gegenüber dem obersten Punkt der Rollen 23 vertieft.The previously described drive mechanism is protected from above by a cover strip not shown in Figure 2. To prevent this cover strip from also serving as a support surface for the foot, it is recessed opposite the uppermost point of the rollers 23.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die Antriebe 27 mit der Regelungseinheit 9 verbunden, die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit für jede einzelne Transportvorrichtung vorgibt. Im Normalfall werden die Transportvorrichtungen 21 mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben, wobei die Transportrichtung zur Standfläche 17 gerichtet ist.In this embodiment, the drives 27 are also connected to the control unit 9, which specifies the direction of rotation and the speed of rotation for each individual transport device. Normally, the transport devices 21 are operated at the same speed, with the transport direction directed towards the base 17.
Selbstverständlich können auch nur Einzelsegmente der kreisförmigen Lauffläche genutzt werden.Of course, only individual segments of the circular running surface can be used.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel läßt sich der Reibungswiderstand der Standfläche 17 in gleicher zuvor beschriebener Weise einstellen. Da die Standfläche kreisförmig ausgebildet ist, sind die Rollen oder Kugeln so gelagert, daß ihre Drehrichtung radial zur Standfläche gerichtet ist.In this embodiment, the frictional resistance of the base 17 can also be adjusted in the same way as described above. Since the base is circular, the rollers or balls are mounted so that their direction of rotation is directed radially to the base.
Die Regelung der Antriebsgeschwindigkeit erfolgt wie im mit Bezug auf Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel, weshalb auf eine nochmalige Beschreibung verzichtet wird.The drive speed is controlled as in the embodiment described with reference to Figure 1, which is why a further description is omitted.
Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß der Benutzer hinsichtlich der gewünschten Bewegungsrichtung nicht eingeschränkt ist. So kann er neben der Vorwärtsbewegung auch Rückwärts- und darüber hinaus ebenfalls Seitwärtsbewegungen ausführen. Mithin kann er sich frei bewegen.The embodiment shown in Figure 2 has the advantage that the user is not restricted in terms of the desired direction of movement. In addition to forward movement, he can also move backwards and sideways. He can therefore move freely.
- 12 -- 12 -
Das Anwendungsgebiet solcher Geräte liegt hauptsächlich im Bereich der Rehabilitation, Leistungsdiagnostik und im Trainingsbereich.The application area of such devices is mainly in the field of rehabilitation, performance diagnostics and training.
Allerdings sind auch andere Anwendungen vorstellbar. So ist es denkbar, daß das oben beschriebene Gerät Teil einer Plattform ist, die sich durch die Bewegung des Benutzers im Raum frei bewegen läßt. So werden dazu die Bewegungssignale der Meßwertaufnehmer 13,15 und der Standfläche 17 nicht nur zur Steuerung der Antriebe, sondern auch zur Verlagerung der gesamten Plattform eingesetzt. Eine Bewegung des Benutzers nach vorne führt dann beispielsweise zu einer Verlagerung der gesamten Plattform nach vorne, eine Verlagerung nach oben kann durch Zehenstand und eine Verlagerung nach unten durch eine Kniebeuge erreicht werden. Eine solche frei verlagerbare Plattform kann beispielsweise bei Lagerarbeiten, im Forstbetrieb oder bei Außenarbeiten an Gebäuden vorteilhaft eingesetzt werden.However, other applications are also conceivable. It is conceivable that the device described above is part of a platform that can be moved freely in space by the user's movement. The movement signals from the sensors 13, 15 and the base 17 are used not only to control the drives, but also to move the entire platform. A forward movement of the user then leads, for example, to a forward movement of the entire platform; an upward movement can be achieved by standing on tiptoes and a downward movement by squatting. Such a freely movable platform can be used to advantage, for example, in warehouse work, in forestry operations or when working outside on buildings.
Ein weiteres Anwendungsgebiet liegt im Bereich der virtuellen Realität. Dort werden die Bewegungssignale in optische und andere Sinnesreize umgesetzt. Damit ist ein Gehen und Laufen in virtuellen Räumen möglich.Another area of application is in the field of virtual reality. There, the movement signals are converted into optical and other sensory stimuli. This makes walking and running in virtual spaces possible.
Claims (13)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29507690U DE29507690U1 (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Device for walking and running on the spot |
| PCT/EP1996/001985 WO1996035481A2 (en) | 1995-05-10 | 1996-05-10 | Device for walking and running on the spot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29507690U DE29507690U1 (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Device for walking and running on the spot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29507690U1 true DE29507690U1 (en) | 1995-08-03 |
Family
ID=8007812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29507690U Expired - Lifetime DE29507690U1 (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Device for walking and running on the spot |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29507690U1 (en) |
| WO (1) | WO1996035481A2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10149491A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-07-10 | Albert Schaeffer | Device for walking on the spot, in particular treadmill |
| US7141006B1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-11-28 | Alatech Technology Limited | Treadmill having adjustable speed |
| WO2010000099A1 (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Fang Yanlin | Sport, food and health analyzing system and analyzing method |
| HUP0900067A2 (en) | 2009-02-05 | 2010-11-29 | Zsolt Szigetlaki | Walking platform preferably for virtual reality system |
| EP2522403B1 (en) * | 2011-05-10 | 2018-03-14 | MSE Omnifinity AB | A device for allowing a user to walk or run on the spot in an arbitrary direction and control method therefor |
| NO20131223A1 (en) | 2013-09-11 | 2014-07-07 | Olav Sandnes | An active walking platform and a system for walking on site |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0002188B1 (en) * | 1977-12-05 | 1981-09-23 | Willi Schönenberger | Treadmill for the therapy and rehabilitation of persons hampered in walking |
| GB2184361B (en) * | 1985-12-20 | 1989-10-11 | Ind Tech Res Inst | Automatic treadmill |
| DE3601184A1 (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | Bernd Blasberg | Method and apparatus for controlling the running belt speed when running on a running belt with an adjustable angle of inclination |
| GB8920923D0 (en) * | 1989-09-15 | 1989-11-01 | Sibbring Ronald | Exercise device |
| US5368532A (en) * | 1993-02-03 | 1994-11-29 | Diversified Products Corporation | Treadmill having an automatic speed control system |
-
1995
- 1995-05-10 DE DE29507690U patent/DE29507690U1/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-05-10 WO PCT/EP1996/001985 patent/WO1996035481A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1996035481A3 (en) | 1996-12-27 |
| WO1996035481A2 (en) | 1996-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3727407C2 (en) | Treadmill exercise machine | |
| DE60133286T2 (en) | Device for relearning the balance | |
| DE69333940T2 (en) | exercise machine | |
| DE69727135T2 (en) | MOTION DEVICE | |
| EP2060229A1 (en) | Assembly for movement analysis | |
| EP2407216B1 (en) | Ergometric training device | |
| DE69431296T2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR EVALUATION AND ORGANIC FEEDBACK TRAINING OF THE LEG MOTOR AND LEG CAPABILITIES | |
| DE69814588T2 (en) | TRAINING DEVICE | |
| DE9415266U1 (en) | Device for controlling the belt speed of treadmill equipment | |
| DE3601054A1 (en) | RUNNING TRAINING MACHINE | |
| DE2113021A1 (en) | Physical exercise device | |
| AT513204B1 (en) | Method for modifying a driving simulator | |
| DE602004004202T2 (en) | exercise equipment | |
| DE102010004504A1 (en) | Running tape arrangement for use by e.g. patient for walking or running, has adjustment unit assigned to drive and/or running rollers for adjusting time varying tape speed as function of time-dependent moving parameter of input signal | |
| WO2020035106A1 (en) | Treadmill arrangement with motion-adaptive virtual running environment | |
| DE2349212A1 (en) | TRAINING DEVICE | |
| DE69703086T2 (en) | STATIONARY EXERCISE DEVICE | |
| DE69405890T2 (en) | Underwater training and rehabilitation device | |
| DE10133572B4 (en) | exerciser | |
| DE29507690U1 (en) | Device for walking and running on the spot | |
| WO2010040458A1 (en) | Workout device for limbs comprising a display of the degree of symmetry | |
| DE3737980A1 (en) | DRIVING DEVICE FOR ANY STRUCTURED EQUIPMENT | |
| DE19517052C1 (en) | Device for walking and running on the spot | |
| DE10111315B4 (en) | Movement device with two interconnected, movable actuators for a pair of extremities of a person | |
| DE102007046895B4 (en) | A method for the objective determination of the physical constitution of a subject and test device for this purpose |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19950914 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19990302 |