WO2009095036A1 - Sports and therapy equipment or toys - Google Patents

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WO2009095036A1
WO2009095036A1 PCT/EP2008/000794 EP2008000794W WO2009095036A1 WO 2009095036 A1 WO2009095036 A1 WO 2009095036A1 EP 2008000794 W EP2008000794 W EP 2008000794W WO 2009095036 A1 WO2009095036 A1 WO 2009095036A1
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bearing
force
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Patrick David
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Patrick David
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Definitions

  • the invention relates to an interactive sports, therapy or game device.
  • a solution to the above-mentioned problems is to intensify the recreational value, that is to temporally compress, by creating a combination of physical exercise and mental distraction.
  • Even more limited is the range of indoor products that combine both mental distraction with sport and a low motivational threshold.
  • This sector includes sports and entertainment equipment in which the user is physically operated while the apparatus transforms the user 's movements into signals that are used to communicate with an interactive entertainment program.
  • the user is caused to perform defined movements to obtain a corresponding result, e.g. to reach the screen. That is, the user receives the result or the reward of his efforts almost at the same time in the moment when he needs the highest motivation to put his inertia into effort.
  • Such interactive products that combine time-saving sport and conservation with a low motivational threshold are a solution to improve the health of our society.
  • US Pat. No. 6,918,860 describes an interactive fitness device in the form of a stationary bicycle which, connected to a computer, allows the user to travel through virtual landscapes.
  • this device allows the user only typical bicycle movements and thus trained mainly the lower body of the user.
  • the patent US 4,660,828 describes a device in which the user, when standing, moves a lever against a resistance to communicate with the computer, such as a joystick.
  • This lever is connected via a compression spring and a connecting element to the ground.
  • the connecting element protrudes through a rotatably mounted on the ground platform through into the ground.
  • the arrangement allows the user to tilt the lever in any direction and to turn it by a two-handed operation on an upper cross-beam, the lever limited to its own axis.
  • he can rotate the rotatable platform he is standing against his upper body movement with his legs.
  • This device requires the user, through the standing position a full body use to operate the lever.
  • a disadvantage of this invention is that the suspension of the lever does not allow a precise detection of the rotation about the vertical axis by simple means and that a complex construction, for example, for the bottom plate is necessary, which must be made very precise and costly to a high noise level avoid.
  • the patent application WO 2005/043322 A2 describes a device whose lever is mounted perpendicular to a ground platform. At the top of the lever there is a control unit in the form of buttons and switches, through which the user can communicate with a computer game.
  • the lever is immovably mounted on the bottom plate and he user controls the game by applying pressure on the lever in the appropriate direction. The direction and intensity of the pressure is detected by sensors and converted into signals for the game.
  • a disadvantage of this invention is that the user can exercise because of the rigid lever no movement, but only force and that the development of such a sensor is particularly complex.
  • Object of the present invention is to provide an efficient, interactive movement device that is particularly robust and inexpensive and over the prior art especially, but not only, in standing posture a maximum degree of freedom of movement and body use, with pleasant and easy handling allows.
  • the sports, therapy or play device comprises an actuating element, in particular a handlebar, as well as a superstructure associated with the actuating element. Furthermore, at least one resistance element is provided, which exerts a movement of the actuating element and / or the superstructure of an opposing force.
  • a bearing that is not formed by any of the resistance elements and by means of which the superstructure is movably mounted.
  • one or more detecting means may be provided, which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure and provide or transmit a signal representing the movement. The signal can be used, for example, to participate in a computer game.
  • the bearing is not formed by any of the resistance elements, the dimensioning, design and arrangement of the bearing on the one hand and the one or more resistance elements on the other hand independently possible, which increases the flexibility in the arrangement and selection of the bearings and the resistance elements accordingly ,
  • the sports, therapy or play equipment has an actuating element, in particular a handlebar, and a with the Actuator in connection with the superstructure, which is designed in several parts and / or is movably connected to the actuating element. Furthermore, at least one resistance element is provided, which exerts a movement of the actuating element and / or the superstructure opposing the force.
  • Another feature of the device according to the invention is a bearing by means of which the superstructure is movably mounted.
  • one or more detecting means may be provided, which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure and provide or transmit a signal representing the movement. Due to the multi-part of the superstructure and the mobility of the superstructure relative to the actuator a high degree of flexibility in the choice of various possible movements of the device or the superstructure and the arm arranged thereon can be realized.
  • a third embodiment of the sports, therapy or game device that this has an actuating element and a related to the actuator superstructure. Furthermore, at least one resistance element is provided, which exerts a movement of the actuating element and / or the superstructure opposing the force.
  • Another feature of the device according to the invention is designed as a universal joint bearing, by means of which the superstructure is movably mounted.
  • universal joint is understood to mean any arrangement that has two non-parallel pivot axes.
  • the arrangement can be constructed from one part, such as a cardan joint, or from two or more parts, each of which has a pivot axis
  • One or more detecting means are provided which are adapted to detect the movement of the actuating element and / or the superstructure and to provide or transmit a signal representing the movement
  • the use of a universal joint is a particularly robust and reliable way of supporting the superstructure whose movements by means of sensors are relatively easy to detect.
  • a sports, therapy or play equipment is provided with at least a first part and at least a second part, the are movable relative to each other, wherein one or more elastic elements are provided, which are arranged such that they oppose the relative movement of the two parts to each other a counter force.
  • the elastic elements may for example be arranged in a housing and undergo deformation during the relative movement of the two parts. It is conceivable for the housing to have a cavity in which one or more of the elastic resistance elements and a portion of the first or second part are arranged such that movement of the section, for example rotation, leads to deformation of the elastic resistance element (s), whereby a counterforce is built up.
  • At least one of the resistance elements is connected to the lower end portion of the superstructure and movably supported so that it follows the movement of the lower end portion of the superstructure.
  • substructure or “superstructure” is to be interpreted broadly in the context of the present invention and is not limited to an element which is arranged in its position “below” or “above”.
  • the invention includes any arrangements of the device, such as the arrangement on the ground, on the ceiling, on a wall or on a frame.
  • the one or more resistive elements of the device according to the invention are preferably subjected to train, pressure and / or bending.
  • the resistance elements also consist of or have electric motors, for example with direct drive, and / or flywheel masses.
  • a particularly great flexibility in terms of the mobility of the device is obtained if one or more further bearings are provided in an area above the bearing movable mounting the superstructure, by means of which the actuating element or components of the superstructure are movable.
  • the other bearings can allow the mobility of these parts to each other in the case of a multi-part construction of the superstructure. It is also conceivable that the bearings allow the mobility of the actuator relative to the superstructure.
  • the resistance elements are designed such that they have a force feedback and thus virtual event situations by force on the device or parts thereof can convey to the user, such as the virtual impact on an elastic obstacle the case may be.
  • forces are generated which align or move the device or parts thereof opposite to the original direction of movement.
  • the device may comprise one or more detection means, which are designed such that they the movement of the actuating element and / or the superstructure or the first part and / or the second part and / or in the movement or actuation of the actuating element and / or detect the force occurring in the superstructure or the first part and / or the second part and provide or transmit a signal representing the movement and / or a force representing the force.
  • the device may have one or more load cells, by means of which in one or preferably acting in several directions forces can be detected. The detected forces can then be converted into signals representing the direction of movement.
  • the device has one or more components which process the signal emitted by the detection means and which have one or more connections for connecting one or more screens to the component (s).
  • the device may thus have onboard electronics connected to an external or on-screen monitor is connected or is. The processing of the signal or signals in this case thus takes place in the one or more components of the device.
  • the device has one or more transmission means which are designed such that they transmit the signal emitted by the detection means to a console. It is conceivable in this case that an external game console or a computer is provided, which is in connection with the one or more detection means and with a screen or has such.
  • the device has no electronics, by means of which the movement of the actuating element and / or the superstructure or the first part and / or the second part and / or in the movement or actuation of the actuating element and / or of the superstructure or the first part and / or the second part occurring force is detected and provide the motion and / or a force representing signal or transmit.
  • the detection of the movement by means of external, i. means not arranged on the device, for example by means of a camera, whereby the images captured by the external means or the like can be converted into signals which, for example, likewise serve to control an application which can be seen on a screen.
  • the correlation between the signal detected or transmitted by the detection means or the processed signal and the actual movement or actuation can be changed. It is conceivable, for example, that the signal connected to a specific deflection of the actuating element is variable, so that a specific electrical signal is first correlated with a first deflection and after changing the correlation with a second, deviating from the first deflection deflection. The same can of course also apply to the force detected by means of a load cell when using the device. It can also be provided that the correlation between the actuating direction and the electrical signal is variable.
  • the invention further relates to a system with a device according to one of claims 1 to 35, having at least one screen and means for displaying an application on the screen, wherein the device is in communication with the means for displaying an application that the Application can be influenced by the operation of the device. It can be provided that the means for displaying an application are part of the device or are formed by one or more external elements.
  • the detection means need not necessarily be part of the device. It is also conceivable that the system comprises detecting means which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure or the first part and / or the second part and a movement and / or a force representing Provide or transmit signal, wherein the detection means by one or more external elements, ie not belonging to the device elements are formed.
  • the invention relates to the use of software as driver software for the operation of a device according to one of claims 1 to 35 and / or a system according to one of claims 36 to 38.
  • Fig. 1 an illustration of the device according to the invention, together with
  • FIG. 1 shows an illustration of the device according to FIG. 1
  • Fig. 3 the "forward-backward movement ,, of the superstructure 20, so that
  • Fig. 4 the "sideways movement of the superstructure 20, so the tilting of the
  • Fig. 6 a representation in which the handlebar 15 about its own vertical axis
  • Fig. 7 an illustration in which the handlebar 15 about its own vertical axis
  • Fig. 8 the tilting movement of the handlebar 15 about its own
  • Fig. 15 a detailed view of the upper elements of the superstructure 20 and the
  • Fig. 16 Details of a rotation of the handlebar 15 to its own
  • Fig. 17 Details of a rotation of the handlebar 15 to its own
  • Fig. 18 Details of an inclination of the arm 15 about its own longitudinal axis
  • Fig. 19 Details of an inclination of the handlebar 15 about its own longitudinal axis
  • FIG. 26 is an illustration of the possibility of installing vibration motors
  • FIGS. 30-33 show different positions of the link with a resistance element arranged on a lever and running parallel to the longitudinal axis of the link
  • Fig. 34 perspective views of the device with elastic
  • Fig. 35 a perspective view of an elastic resistance element.
  • Fig. 1 shows the conceptual representation of a device according to the present invention.
  • the device 1 is used by the user 2 to communicate interactively with an electronic data processing device 3 and a display 4.
  • the movements described below, the user 2 performs with the handlebar 5, 15 against resistance, converted into electrical or optical signals that the device for electronic data processing 3 (hereinafter referred to as computer) transmitted and processed there by means of programs.
  • the corresponding reactions of the program are displayed on the display 4, whereupon the user 2 can adjust the position and attitude of the handlebar 5, 15 accordingly.
  • the invention further includes an embodiment in which the computer and / or a display is arranged directly on the device 1.
  • a mounted on the platform 6 main bearing support 7 opens into a main bearing support 10, in which the main bearing 11 is rotatably mounted about a horizontal axis 17. Through this main bearing 11 extends through the lower lever 12, which is rotatably mounted in this main bearing 11 at right angles to the axis 17.
  • the underside of the lower lever 12 is adjustable in length (reference numeral 26) connected to a resistance element 9 such that the resistance element 9 can take to the lower lever 12 at an arbitrary angle around the connection point around.
  • the lower end of the resistance element 9 is connected in the same way to the resistance bearing 8, which in turn is height-adjustable connected to the platform 6.
  • the lower lever 12 opens in its upper end on a guide member 13, which in turn is connected to the upper lever 14. This is height-adjustable attached to the guide member 13 to meet different body sizes of users.
  • the upper lever 14 opens in the upper part in a bearing on which the handlebar 15 is rotatably mounted about two axes. A horizontally protruding from the upper lever 14 lever 18 forms the abutment to the resistance element 16, which is connected at its other end via a skew lever 19 with the handlebar 15.
  • Figs. 3-11 the movements of this embodiment will be described.
  • the "forward-backward movement , of the entire superstructure 20 is shown.
  • the main joint 11 inclines parallel to the superstructure 20 about the transverse axis 17.
  • the user trains both his front upper body muscles as his rear lower body muscles and the triceps.
  • the forward movement can, for. B serve to move forward or backward the character.
  • the user can control the acceleration of the character based on the inclination angle of the superstructure 20: the stronger the inclination the greater the acceleration or speed of the character in the appropriate direction. As the angle of inclination of the superstructure 20 increases, so does the resistance of the resistive element 9. Thus, if the user wants to move his character faster, he has to apply a higher level of force.
  • the user exercises both the performance of his entire musculature as well as his ability to coordinate and speed of reaction.
  • a device offers a dual motivation: a varied whole-body training combined with freely selectable, interactive entertainment. This means that such a device combines the best of the two out of three recreational areas: entertainment and health / sports with the least amount of motivation.
  • Fig. 4 illustrates the lateral inclination possibilities of the superstructure 20 about the longitudinal axis 21 and about the Y-axis, which in turn is pivotable about the axis 17.
  • This movement in conjunction with a computer game, can be used to move a character to the left or right.
  • This type of exercise mainly trains the lateral body muscles of the user.
  • FIG. 5 is an illustration of a possible, simultaneous inclination of the superstructure 20 about the transverse axis 17 or X-axis and about the longitudinal axis 21 of the main bearing 11, or about the Y-axis.
  • the user will constantly have to change the position of the handlebar 15 in order to follow the course of the game.
  • the most varied muscles are trained alternately without monotony arises.
  • Fig. 6 is a plan view of an apparatus according to the invention.
  • the handlebar 15 has been hammered around its own vertical axis 22, or its own Z-axis, to the left.
  • the resistance element 16 between the oblique lever 19 and the lever 18 is stretched against force, i. claimed to train.
  • This movement could be used in conjunction with a computer game to turn a character to the left.
  • this type of movement especially trains the oblique hip muscles, including the shoulders and back.
  • Fig. 8 is an illustration of the possibility of the handlebar 15 as a steering wheel e.g. to use for car racing games.
  • the link 15 can be rotated about its own longitudinal axis 23, or about its own Y-axis to the left and right.
  • the link 15 can be rotated about its own longitudinal axis 23, or about its own Y-axis to the left and right.
  • the lateral inclination of the superstructure 20 of FIG. 4 especially the lateral musculature of the user is trained, but due to the higher rotation point, the lateral trunk musculature of the user is trained accordingly.
  • 9-11 represents a further direction of movement of a device according to the invention.
  • This is a dynamic change of the distance between the upper lever 14 and the lower lever 12, both of which form the superstructure 20. This results in a change in the distance between the handlebar 15 and the main bearing 11.
  • the resistance element 24 acts in both the compression and in the pulling direction, ie brings in both directions of movement of the respective movement opposing opposing force.
  • the guide element 13 ensures that neither a relative change of the angular positions nor a rotation between the upper lever 14 and the lower lever 12 are possible. ie it ensures that only one degree of freedom is possible namely the movement along its own vertical axis.
  • the Guide element 13 is height-adjustable connected to the upper lever 14 via a height adjustment 29. This height adjustment 29 serves to adapt the device to different body sizes of the users.
  • Fig. 9 illustrates the neutral position, ie the distance between the upper lever 14 and lower lever 12 when not in operation.
  • the height sensor 25 can be seen, which measures the compression or extension between the upper lever 14 and lower lever 12 and passes on to the electronic data processing.
  • the switching points for the motion signals are each adjustable, so that the sensor 25 responds either at low travel and low resistance or at high travel and high resistance.
  • the length adjustment 26 of the lower lever 12 can be seen, with which the characteristic of the resistance profile can be adjusted to the angle of inclination of the superstructure 20 of FIG.
  • the height-adjustable resistance bearing 8 can be seen, by the height adjustment, the bias of the resistive element 9, in the case of using a tension spring, changed and thus the basic level can be adjusted.
  • Fig. 10 the compressed position of this movement is shown. This is achieved by exerting pressure on the handlebar 15, in the direction of the main bearing 11. Here, especially the muscles of the front upper body and the back of the lower body is trained.
  • FIG 11 illustrates the extended position of the movement between the upper lever 14 and the lower lever 12.
  • the upper back muscles and the front muscles of the lower body are particularly trained.
  • Fig. 12 is a view of the main bearing 11 with its longitudinal axis 21 and its transverse axis 17, which is mounted in the main bearing carrier 10. This illustration is intended to illustrate the operation of the main bearing of a device according to the invention.
  • the superstructure 20, which is connected via the longitudinal axis 21 with the main bearing 11 is shown here in a skewed position. That is, the superstructure 20 is inclined about the longitudinal axis 21, while the main bearing 11 is inclined at the same time about the transverse axis 17.
  • Fig. 13 the rear view of Fig. 12, the Querachssensor 27 and the Lijnsachssensor 28 can be seen.
  • the transverse axis sensor 27 detects the angle of rotation of the transverse axis 17 shown in FIG. 12.
  • the longitudinal axis sensor 28 detects the angle of rotation of the longitudinal axis 21 shown in FIG. B. Potentiometer whose rotation axis are connected to the corresponding transverse or longitudinal axis.
  • Fig. 14 and 15 the operating functions, the resistance adjustment, and the Achsblockieriana the handlebar 15 are explained.
  • Fig. 14 the length adjustment 30 of the lever 18 can be seen. This is used primarily to change the basic resistance level of the resistance element 16.
  • the skew adjustment 31 of the inclined lever 19 is used to adjust the characteristic of the resistance course, both in rotation of the arm 15 about its own vertical axis 22 and when tilting the arm 15 about its longitudinal axis 23 steep angle of the inclined lever 19 of about 30 ° to 60 ° undergoes the resistance element 16 in both types of movement of the arm 15 an elongation, which sets it against resistance.
  • the upper end of the upper lever 14 is connected via the longitudinal axis 23 with the steering bearing 42 and this allows the tilt rotation about this axis.
  • a Achsblockierbolzen 33 is inserted, which fixes the two components immovably. This can be removed if necessary, as shown later.
  • the vertical axis 22 which connects the handlebar 15 with the steering bearing 42 such that the handlebar 15 can rotate only about this axis.
  • the link 15 and the steering bearing 42 through a Achsblockierbolzen 32 is inserted, the two of these Components fixed immovably with each other. This can also be plugged in or removed if necessary.
  • Pos. 34 represents an axle sensor, which serves to measure the angle of rotation of the arm 15 about its vertical axis 22.
  • Pos. 35 such an axle sensor for the steering shaft 23 can be seen.
  • Both sensors can be potentiometers whose axes of rotation are connected to the corresponding vertical or longitudinal axis.
  • the two controls switch 36 and switch 37 can be seen.
  • the handlebar 15 can be equipped with a plurality of switches and buttons which are arranged correspondingly ergonomically, the extended operation of a computer 3 (Fig. 1) are used.
  • the Pos. 40 and 41 provided areas for other controls.
  • Fields 38 and 39 are also designated areas for buttons and switches and for a touch-sensitive area to replace a computer mouse.
  • the user can thus operate the computer completely and without further equipment standing.
  • it is shown in Fig. 15 as the Achsblockierbolzen 32 and 33 are designed in this embodiment.
  • FIG. 16 shows a rotation of the link 15 about its vertical axis 22.
  • the axle locking bolt 33 is plugged in order to prevent a tilting rotation from taking place about the longitudinal axis 23.
  • This configuration may be useful if it is important to avoid overlapping of movement of the two rectified longitudinal axes 23 and 21 (FIG. 17) and the movement about the longitudinal axis 21 (FIG. 17) is preferred by the user for the corresponding game.
  • movement possibilities as shown in Fig. 17 the superstructure 20 is skewed about the transverse axis 17 and the longitudinal axis 21, wherein at the same time the handlebar 15 is rotated about its vertical axis 22.
  • This can e.g. be useful in a game when the character is guided by the movements of the superstructure 20 in their movement, while the handlebar 15 is used to and at the same time to change the direction of view.
  • Fig. 18 illustrates a rotation of the link 15 about its longitudinal axis 23.
  • the Achsblockierbolzen 34 is plugged to prevent that a rotation of the arm 15 about its vertical axis 22 can take place.
  • This is useful if the user z. B operates a car racing game and wants to use the handlebar 15 according to the movement of a car steering wheel. For this purpose, he could speed up or slow down his car by forward and backward movement 15 of the handlebar 15, while he determined with the handlebar 15, the direction. In this case, as in
  • Fig. 20 an alternative construction of the resistance elements is shown.
  • the resistance element 9 is fixed on one side in the lower lever 12 and connected via a flexible tension element 44, which is guided over the Umlenkrollenver 45, with the resistance bearing 8 (FIG. 9) or directly to the platform 6 (FIG.
  • the resistance element 9 is stretched over the flexible tension member 44, whereby the resistance increases in the case of a tension spring.
  • the advantage of these arrangements of the resistance elements lies in the more compact design.
  • Fig. 21 illustrates one way of carrying out a resistive element in which e.g. an electric drive 50 via a tension member 51 which is connected at its upper end to the lower lever 12, an electronically controlled force or resistance increase applied to the lower lever 12.
  • the tension member 51 via a Umlenkrollentext 52 on a spool 53, which via e.g. an electric drive
  • This type of resistance element offers the advantage of a program-controlled resistance profile. Also, in this case, the resistance can be controlled so that it serves as force feedback, d. h, that if e.g. In a car racing game the vehicle drives along a guardrail, the forces acting virtually on the steering are converted into real, user-perceivable forces.
  • Fig. 22 illustrates another variant in which e.g. the resistance element 9 consists of a tension spring, to the parallel or successively connected a tension element
  • the electrically operated auxiliary resistance device serves to increase the resistance in the event of a program-controlled force feedback.
  • FIG. 23 shows a further embodiment of a resistance element of a device according to the invention.
  • This is a magnetic cylinder, which consists of a coil cylinder 54, in which a core piston 55 is mounted in the bobbin 54 so that it can move in the direction of its longitudinal axis.
  • the coil of the coil cylinder 54 is under program control applied with electric current, which causes a force acting on the core piston 55 in the direction of its longitudinal axis.
  • the coil cylinder 54 which is angularly movably mounted on the platform 6 (FIG. 2), a tensile force is thus transmitted to the core piston 55, which in turn is angularly movably mounted with the lower lever 12.
  • FIG. 24 shows a further variant of a resistance element of a device according to the invention.
  • This is a bending spring 56 with e.g. circular cross-section.
  • This is firmly connected at its upper end to the lower lever 12.
  • the lower end is connected via a height-adjustable roller package 57 with the platform 6 such that, when the lower lever 12 inclines, the bending spring 56 can bend in the corresponding direction and thus opposes the movement of the link 15 a resistance.
  • Fig. 25 illustrates a deflection of a resistive element according to Fig. 24.
  • the lower lever 12 is tilted by force on the handlebar 15 against the platform 6, so that the bending spring 56 bends accordingly.
  • the vibration or recirculation motors in the context of the present invention can be designed such that they are adjustable in their amplitude and / or frequency.
  • Fig. 27 shows the lower portion of the superstructure, which is connected via a universal joint 100 with a plate or platform which carries the superstructure and on which the user of the device can stand as needed.
  • the bending spring 110 within the hollow superstructure is the bending spring 110, the z. B. can be designed as round steel.
  • the reference numeral 120 denotes a bending spring joint, the z. B. can be designed as a ball joint or elastomer joint.
  • the bending spring 110 is firmly clamped in the plate.
  • Fig. 28 shows the inclination of the superstructure relative to the plate to the side and Fig. 29 shows the inclination simultaneously to the side and to the front.
  • the bending spring 110 exerts a counteracting the movement counteracting force.
  • the bending spring joint 120 and the fixed clamping 130 may also be reversed, d. h
  • the spiral spring could be fixed to the superstructure and hinged to the plate. It is particularly advantageous if either the joint 120 or the fixed clamping 130 are designed such that they allow a displacement of the bending spring 110 in the axial direction, which occurs during the bending.
  • the spring 110 may optionally be clamped firmly in the joint 120, z. B. Shrunk.
  • the spiral spring joint can be adjusted in height in the tube of the superstructure or on the superstructure, in order to change the force level. Lowering the joint leads to a stiffer behavior of the spring 110 and thus to an increase in the force level.
  • Fig. 30 shows the handlebar 5, which has in each case a handle 150 in its two end regions. Between the handles 150 extends the handlebar longitudinal axis in or parallel to which the resistance element 160 is located.
  • the resistor 160 is connected to a lever 170, which is fixed to the superstructure.
  • the lever 170 extends from the superstructure to the longitudinal axis of the link 5 and is connected to the resistance element 160 either via a spring joint or via a fixed clamping e.g. connected in the case of a spiral spring. The same applies to the connection between resistance element 160 and handlebars 5.
  • the resistance element is arranged in the longitudinal axis of the handlebar or at least substantially parallel to it.
  • Fig. 30 shows the resistance element 160 in its shortest, that is straight position.
  • the resistance element 160 can be designed as desired, for example as a tension or bending spring.
  • Fig. 31 shows a position in which the handlebar 5 is pivoted about the Y-axis 180 in a clockwise direction. As can be seen in FIG. 31, this expands Resistance element 160 in the case of a tension spring or bends in the case of a spiral spring and thus counteracts the steering movement counterforce.
  • Fig. 32 shows in a view from above the handlebar 5 in its neutral position.
  • Fig. 33 shows a position in which the handlebar 5 is rotated about the Z-axis 190 in the counterclockwise direction. Also in this case, the resistance element 160 expands in the case of a tension spring or bends in the case of a spiral spring.
  • the present invention is not limited to a device that can only be operated standing up. Basically, it is possible to operate the device while sitting, this can be a seat / chair, for example, connected to the ground platform or placed on it.
  • the device itself may have an electronic display unit for setting the device.
  • FIG. 24 the arrangement of a bending spring shown in FIG. 24 can also be used in the handlebar or in the actuating element.
  • all resistance elements can also be used several times in a joint in order to save space, for example, by using a plurality of small elements.
  • both a parallel arrangement of, for example, tension or bending springs is possible as well as a separate arrangement, for example, a mirror image arrangement of the force elements in both halves of the actuating lever.
  • the invention can be fastened both at the bottom and head-over or in any arbitrary angle therebetween in order, for example, to be able to offer a special leg training for therapeutic purposes.
  • the resistance elements also before, behind or above the / Actuator (s) can be located.
  • the actuator of the so-called “superstructure” would hang down over the head and be operated with the feet, resulting in increased leg and hip muscle training.
  • the bottom plate shown in the drawings is not necessarily part of the device. Especially in the commercial sector, a direct floor mounting can be conceivable.
  • driver software which serves to enable communication between the electronics of a device according to the invention, ie the controller 1 (FIG. 1) and a computer 3 (FIG. 1), has the following properties in a preferred embodiment of the invention:
  • connection number 008 is a simple switch, an analog controlled sensor, an electric drive or a display.
  • driver software continuously communicates the signal states and signal changes between the computer and the electronics of the device.
  • the driver software provides a configuration window on the display of the computer, which allows the user to assign the individual control elements in each case to different functions for a game program, for example. Furthermore, it allows the user to determine the maximum angular deflection that he performs against the mechanical resistance at the various joints and thus adjust the game control to him personally.
  • the user can also configure a distance or angle-dependent sensor in such a way that it is assigned different functions in different, defined positions.
  • the angle-dependent sensor of the Vor-back movement of the main bearing 11 of FIG. 3 be configured so that it at a deflection forward within the first 10 ° of the inclination, the function "walking ,, and from an angle of 15 ° the Function "race ,, assigned.
  • the driver software makes it possible to edit, save and activate user-specific settings, such as maximum angular deflection,
  • FIG. 34 shows the device according to the invention with a plurality of resistance elements 610, which are arranged in a housing 600 and extend in the longitudinal direction of the housing 600.
  • the housing 600 communicates with a first part, for example with a frame.
  • a portion of a second part for example an actuating element, relative to which the first part is movable.
  • the resistance elements made of rubber for example, are deformed and exert a force opposing the movement.
  • FIG. 34 shows these resistance elements in pairs as universal joints in the area between the handlebar and the superstructure and between the superstructure and the floor plate or floor.
  • the resistance elements 610 may be arranged, for example, in the corners of the hollow interior of a polygonal cross-section housing. In this may also be a portion of a first or second part, which relative to the housing 600 undergoes a relative movement, whereby the resistance elements 610 are deformed, resulting in a relative movement of opposing counterforce.
  • Figure 35 shows the embodiment of an elastic resistance element 610 as a rubber block, in which a frame bar 611 is cast.
  • a resistance element can be introduced particularly advantageous in the platform 6 of the device 1.
  • the frame bar 611 can be moved in the x and y directions, wherein a corresponding opposite counterforce is exerted by the resistance element 610.

Abstract

The present invention relates to sports and therapy equipment and to toys with an actuating element, especially with a hand or foot control arm, as well as with a superstructure, which is connected with the actuating element, with at least one resistance element, which, when the actuating element and/or the superstructure is moving, exerts a force counter to the movement, as well as with a bearing, which is not formed by one of the resistance elements and by means of which the superstructure is supported movably.

Description

31.01.2008 03139-07 He/es 31/01/2008 03139-07 Hey / it
Patrick David D-89134 BlausteinPatrick David D-89134 bluestone
Sport-, Therapie- oder SpielgerätSports, therapy or play equipment
Die Erfindung betrifft ein interaktives Sport-, Therapie- oder Spielgerät.The invention relates to an interactive sports, therapy or game device.
Die Immobilität der Tätigkeiten in den Industrienationen, gepaart mit einem zunehmenden Arbeits- und Informationsdruck, der auf den Menschen wirkt, führt zu einem erhöhten Erholungsbedarf. Um diesen Bedarf gerecht zu werden, fehlt jedoch meist die Zeit, was zu sogenannten Zivilisationskrankheiten, wie Übergeweicht, Depressionen, Streß, etc. führt.The immobility of activities in the industrialized nations, coupled with an increasing pressure of work and information, which affects humans, leads to an increased need for recovery. To meet this need, however, usually lacks the time, which leads to so-called diseases of civilization, such as Übergeweicht, depression, stress, etc.
Erholung kann in drei Hauptbereiche unterteilt werden:Recreation can be divided into three main areas:
Ruhe, also Reduktion der körperlichen und/oder der geistigen Aktivitäten, Sport und geistige Ablenkung bzw. Amüsement.Rest, so reduction of physical and / or mental activities, sports and mental distraction or amusement.
Erst wenn alle drei Bereiche bedarfsberecht kombiniert wahrgenommen werden, ist eine weitreichende Regeneration möglich.Only when all three areas are perceived in a combined need-based manner is far-reaching regeneration possible.
Da, wie eingangs beschrieben Bewegungsmangel, Zeitmangel und geistiger Druck die Hauptprobleme für den Menschen darstellen, ist es wichtig, in möglichst kurzer Zeit so viel wie möglich körperliche Bewegung als auch geistige Ablenkung zu erleben.Since, as described above lack of exercise, lack of time and mental pressure represent the main problems for humans, it is important in as short as possible Time to experience as much physical activity as possible, as well as mental distraction.
Eine weitere Schwierigkeit im alltäglichen Leben besteht darin, sich selbst zu motivieren, nach einem anstrengenden Arbeitstag oder - Woche, Sport zu betreiben.Another difficulty in everyday life is motivating oneself to do sports after a hard day's work or week.
Daher verbringt ein durchschnittlicher Mensch einer Industrienation einen Großteil seiner Freizeit vor dem Fernsehgerät oder vor dem Computer. Eine Lösung der oben genannten Probleme besteht darin den Erholungswert zu intensivieren, also zeitlich zu komprimieren, indem eine Kombination aus körperlicher Ertüchtigung und geistiger Ablenkung geschaffen wird. Es gibt derzeit auf dem Markt eine Vielzahl an Produkten, die der körperlichen Ertüchtigungen dienen und eine noch größere Anzahl an Produkten, die zur geistiger Ablenkung verhelfen. Es gibt jedoch kaum ein Produkt für den Innenbereich, das sowohl körperliche Belastung, als auch geistige Ablenkung zeitgleich ermöglicht. Noch eingeschränkter ist die Auswahl an Produkten für den Innenbereich, die sowohl geistige Ablenkung mit Sport und einer niedrigen Motivationsschwelle kombinieren. In diesem Sektor fallen Sport - und Unterhaltungsgeräte, an denen der Nutzer sich körperlich betätigt während der Apparat die Bewegungen des Nutzers in Signale umwandelt, welche zur Kommunikation mit einem interaktiven Unterhaltungsprogramm genutzt werden. Somit wird der Nutzer dazu veranlaßt, definierte Bewegungen durchzuführen, um ein entsprechendes Resultat z.B. am Bildschirm zu erreichen. Das heißt, das Ergebnis bzw. die Belohnung seiner Anstrengungen erhält der Nutzer quasi zeitgleich in dem Augenblick, da er die höchste Motivation benötigt, um seine Trägheit in Anstrengung umzusetzen. Derart interaktive Produkte, die zeitsparend Sport und Unerhaltung mit niedriger Motivationsschwelle kombinieren, stellen eine Lösung zur Verbesserung der gesundheitlichen Zustände unserer Gesellschaft dar.Therefore, an average person of an industrialized nation spends much of his free time in front of the television or in front of the computer. A solution to the above-mentioned problems is to intensify the recreational value, that is to temporally compress, by creating a combination of physical exercise and mental distraction. There are a variety of physical enhancement products on the market today and an even greater number of products that provide mental distraction. However, there is hardly any indoor product that allows both physical stress and mental distraction at the same time. Even more limited is the range of indoor products that combine both mental distraction with sport and a low motivational threshold. This sector includes sports and entertainment equipment in which the user is physically operated while the apparatus transforms the user 's movements into signals that are used to communicate with an interactive entertainment program. Thus, the user is caused to perform defined movements to obtain a corresponding result, e.g. to reach the screen. That is, the user receives the result or the reward of his efforts almost at the same time in the moment when he needs the highest motivation to put his inertia into effort. Such interactive products that combine time-saving sport and conservation with a low motivational threshold are a solution to improve the health of our society.
Es sind interaktive Geräte zur Körperertüchtigung bekannt. So beschreibt z.B. das Patent US 6,918,860 ein interaktives Fitneßgerät in Form eines stationären Fahrrads, welches mit einem Computer verbunden dem Nutzer eine Fahrt durch virtuelle Landschaften ermöglicht. Dieses Gerät gestattet dem Nutzer jedoch nur Fahrradtypische Bewegungen und trainiert somit hauptsächlich den Unterkörper des Nutzers. Das Patent US 4,660,828 beschreibt ein Gerät, bei dem der Nutzer im Stehen einen Hebel gegen einen Widerstand bewegt, um mit dem Computer, wie mit einem Joystick, zu kommunizieren. Dieser Hebel ist über eine Druckfeder und ein Verbindungselement mit dem Boden verbunden. Das Verbindungselement ragt durch eine Drehbar auf dem Boden gelagerte Plattform hindurch in den Boden. Die Anordnung erlaubt es dem Nutzer, den Hebel in jede Richtung zu neigen und durch eine Zweihandbedienung an einer oberen Quertraverse, den Hebel um seine eigene Achse eingeschränkt, zu verdrehen. Zusätzlich kann er die drehbare Plattform, der er steht entsprechend entgegen der Oberkörperbewegung mit seinen Beinen verdrehen. Dieses Gerät erfordert vom Nutzer, durch die stehende Position einen vollen Körpereinsatz um den Hebel zu bedienen. Nachteilig bei dieser Erfindung ist, dass die Aufhängung des Hebels eine präzise Erfassung der Rotation um die Hochachse nicht mit einfachen Mitteln erlaubt und dass eine aufwändige Konstruktion z.B. für die Bodenplatte nötig ist, welche besonders präzise und kostenaufwendig gestaltet werden muss, um einen hohen Geräuschpegel zu vermeiden.There are interactive exercise equipment known. For example, US Pat. No. 6,918,860 describes an interactive fitness device in the form of a stationary bicycle which, connected to a computer, allows the user to travel through virtual landscapes. However, this device allows the user only typical bicycle movements and thus trained mainly the lower body of the user. The patent US 4,660,828 describes a device in which the user, when standing, moves a lever against a resistance to communicate with the computer, such as a joystick. This lever is connected via a compression spring and a connecting element to the ground. The connecting element protrudes through a rotatably mounted on the ground platform through into the ground. The arrangement allows the user to tilt the lever in any direction and to turn it by a two-handed operation on an upper cross-beam, the lever limited to its own axis. In addition, he can rotate the rotatable platform he is standing against his upper body movement with his legs. This device requires the user, through the standing position a full body use to operate the lever. A disadvantage of this invention is that the suspension of the lever does not allow a precise detection of the rotation about the vertical axis by simple means and that a complex construction, for example, for the bottom plate is necessary, which must be made very precise and costly to a high noise level avoid.
Die Patentanmeldung WO 2005/043322 A2 beschreibt ein Gerät, dessen Hebel senkrecht auf einer Bodenplattform befestigt ist. Am oberen Ende des Hebels ist eine Steuereinheit in Form von Knöpfen und Schaltern angebracht, über die der Nutzer mit einem Computerspiel kommunizieren kann. Der Hebel ist unbeweglich auf der Bodenplatte gelagert und er Nutzer steuert das Spiel, indem er Druck auf den Hebel in entsprechender Richtung aufbringt. Die Richtung und Intensität des Druckes wird über Sensoren erfasst und in Signale für das Spiel umgesetzt.The patent application WO 2005/043322 A2 describes a device whose lever is mounted perpendicular to a ground platform. At the top of the lever there is a control unit in the form of buttons and switches, through which the user can communicate with a computer game. The lever is immovably mounted on the bottom plate and he user controls the game by applying pressure on the lever in the appropriate direction. The direction and intensity of the pressure is detected by sensors and converted into signals for the game.
Nachteilig bei dieser Erfindung ist, dass der Nutzer aufgrund des starren Hebels keine Bewegung, sondern nur Kraft ausüben kann und dass die Entwicklung einer solchen Sensorik besonders aufwändig ist.A disadvantage of this invention is that the user can exercise because of the rigid lever no movement, but only force and that the development of such a sensor is particularly complex.
Kaum ein solches Gerät ist auf dem Markt erhältlich, obwohl der Bedarf dafür besteht, denn die Anforderungen für solch ein Produkt sind hoch: Hohe Präzision der Anwendungssteuerung, kurze Reaktionszeiten und angenehmes Steuerungsverhalten der Anwendung, möglichst viele Bewegungsrichtungen für verschiedenste Anwendungen und maximalen Körpereinsatz, einfachste Handhabung und geringe Anschaffungskosten.Hardly such a device is available on the market, although there is a need for it, because the requirements for such a product are high: High precision of application control, short response times and pleasant control behavior of the application, as many directions of movement for different applications and maximum physical effort, ease of use and low acquisition costs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effiziente, interaktive Bewegungsvorrichtung zu schaffen, die besonders robust und kostengünstig ist und gegenüber dem Stand der Technik vor allem, aber nicht nur, in stehender Körperhaltung ein größtmögliches Maß an Bewegungsfreiheit und Körpereinsatz, bei angenehmer und einfacher Handhabung ermöglicht.Object of the present invention is to provide an efficient, interactive movement device that is particularly robust and inexpensive and over the prior art especially, but not only, in standing posture a maximum degree of freedom of movement and body use, with pleasant and easy handling allows.
Diese Aufgabe wird durch Geräte mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by devices having the features of the claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einer ersten Ausführungsform umfaßt das Sport-, Therapie- oder Spielgerät ein Betätigungselement, insbesondere einen Lenker, sowie einen mit dem Betätigungselement in Verbindung stehenden Oberbau. Des weiteren ist wenigstens ein Widerstandselement vorgesehen, das bei Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft ausübt. Weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Gerätes ist ein Lager, das nicht durch eines der Widerstandselemente gebildet wird und mittels dessen der Oberbau beweglich gelagert ist. Dabei können ein oder mehrere Erfassungsmittel vorgesehen sein, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus erfassen und ein die Bewegung repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln. Das Signal kann beispielsweise dazu genutzt werden, an einem Computerspiel teilzunehmen. Aufgrund der Tatsache, dass das Lager nicht von einem der Widerstandselemente gebildet wird, ist die Dimensionierung, Auslegung und Anordnung des Lagers einerseits und des oder der Widerstandselemente andererseits voneinander unabhängig möglich, was die Flexibilität bei der Anordnung und Auswahl der Lager und der Widerstandselemente entsprechend erhöht.In a first embodiment, the sports, therapy or play device comprises an actuating element, in particular a handlebar, as well as a superstructure associated with the actuating element. Furthermore, at least one resistance element is provided, which exerts a movement of the actuating element and / or the superstructure of an opposing force. Another feature of the device according to the invention is a bearing that is not formed by any of the resistance elements and by means of which the superstructure is movably mounted. In this case, one or more detecting means may be provided, which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure and provide or transmit a signal representing the movement. The signal can be used, for example, to participate in a computer game. Due to the fact that the bearing is not formed by any of the resistance elements, the dimensioning, design and arrangement of the bearing on the one hand and the one or more resistance elements on the other hand independently possible, which increases the flexibility in the arrangement and selection of the bearings and the resistance elements accordingly ,
In einer zweiten Ausführungsform weist das Sport-, Therapie- oder Spielgerät ein Betätigungselement, insbesondere einen Lenker, sowie einen mit dem Betätigungselement in Verbindung stehenden Oberbau auf, der mehrteilig ausgeführt ist und/oder bewegbar mit dem Betätigungselement verbunden ist. Ferner ist wenigstens ein Widerstandselement vorgesehen, das bei Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft ausübt. Weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Gerätes ist ein Lager, mittels dessen der Oberbau beweglich gelagert ist. Dabei können ein oder mehrere Erfassungsmittel vorgesehen sein, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus erfassen und ein die Bewegung repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln. Aufgrund der Mehrteiligkeit des Oberbaus bzw. der Bewegbarkeit des Oberbaus relativ zum Betätigungselement ist eine hohe Flexibilität bei der Wahl der vielfältigen möglichen Bewegungen des Gerätes bzw. des Oberbaus und des daran angeordneten Lenkers realisierbar.In a second embodiment, the sports, therapy or play equipment has an actuating element, in particular a handlebar, and a with the Actuator in connection with the superstructure, which is designed in several parts and / or is movably connected to the actuating element. Furthermore, at least one resistance element is provided, which exerts a movement of the actuating element and / or the superstructure opposing the force. Another feature of the device according to the invention is a bearing by means of which the superstructure is movably mounted. In this case, one or more detecting means may be provided, which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure and provide or transmit a signal representing the movement. Due to the multi-part of the superstructure and the mobility of the superstructure relative to the actuator a high degree of flexibility in the choice of various possible movements of the device or the superstructure and the arm arranged thereon can be realized.
Gemäß einer dritten Ausführungsform des Sport-, Therapie- oder Spielgerätes ist vorgesehen, dass dieses ein Betätigungselement sowie ein mit dem Betätigungselement in Verbindung stehenden Oberbau aufweist. Ferner ist wenigstens ein Widerstandselement vorgesehen, das bei Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft ausübt. Weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Gerätes ist ein als Kreuzgelenk ausgeführtes Lager, mittels dessen der Oberbau beweglich gelagert ist. Unter dem Begriff „Kreuzgelenk" ist dabei jede beliebige Anordnung zu verstehen, die zwei nicht parallele Schwenkachsen aufweist. Die Anordnung kann aus einem Teil, wie einem Kardangelenk, oder aus zwei oder mehr Teilen aufgebaut sein, die über je eine Schwenkachse verfügen. Dabei können ein oder mehrere Erfassungsmittel vorgesehen sein, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus erfassen und ein die Bewegung repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln. Die Verwendung eines Kreuzgelenkes stellt eine besonders robuste und zuverlässige Möglichkeit der Lagerung des Oberbaus dar, dessen Bewegungen mittels Sensoren vergleichsweise einfach erfaßbar sind.According to a third embodiment of the sports, therapy or game device is provided that this has an actuating element and a related to the actuator superstructure. Furthermore, at least one resistance element is provided, which exerts a movement of the actuating element and / or the superstructure opposing the force. Another feature of the device according to the invention is designed as a universal joint bearing, by means of which the superstructure is movably mounted. The term "universal joint" is understood to mean any arrangement that has two non-parallel pivot axes.The arrangement can be constructed from one part, such as a cardan joint, or from two or more parts, each of which has a pivot axis One or more detecting means are provided which are adapted to detect the movement of the actuating element and / or the superstructure and to provide or transmit a signal representing the movement The use of a universal joint is a particularly robust and reliable way of supporting the superstructure whose movements by means of sensors are relatively easy to detect.
In einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sport-, Therapie- oder Spielgerät mit wenigstens einem ersten Teil und wenigstens einem zweiten Teil vorgesehen, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei ein oder mehrere elastische Elemente vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass sie der Relativbewegung der beiden Teile zueinander eine Gegenkraft entgegensetzen. Die elastischen Elemente können beispielsweise in einem Gehäuse angeordnet sein und bei der Relativbewegung der beiden Teile eine Verformung erfahren. Denkbar ist es, dass das Gehäuse einen Hohlraum aufweist, in dem ein oder mehrere der elastischen Widerstandselemente sowie ein Abschnitt des ersten oder zweiten Teils derart angeordnet sind, dass eine Bewegung des Abschnitts, beispielsweise eine Rotation zu einer Verformung des oder der elastischen Widerstandselemente führt, wodurch eine Gegenkraft aufgebaut wird.In a fourth embodiment of the invention, a sports, therapy or play equipment is provided with at least a first part and at least a second part, the are movable relative to each other, wherein one or more elastic elements are provided, which are arranged such that they oppose the relative movement of the two parts to each other a counter force. The elastic elements may for example be arranged in a housing and undergo deformation during the relative movement of the two parts. It is conceivable for the housing to have a cavity in which one or more of the elastic resistance elements and a portion of the first or second part are arranged such that movement of the section, for example rotation, leads to deformation of the elastic resistance element (s), whereby a counterforce is built up.
Die Ausgestaltungen zweier oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 4 können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.The embodiments of two or more of claims 1 to 4 can be combined with one another in any desired manner.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eines der Widerstandselemente mit dem unteren Endbereich des Oberbaus verbunden und derart beweglich gelagert, dass es der Bewegung des unteren Endbereiches des Oberbaus folgt.In one embodiment of the invention, at least one of the resistance elements is connected to the lower end portion of the superstructure and movably supported so that it follows the movement of the lower end portion of the superstructure.
Der Begriff „Unterbau" bzw. „Oberbau" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung weit auszulegen und nicht auf ein Element beschränkt, das in seiner Lage „unten" bzw. „oben" angeordnet ist. Von der Erfindung sind beliebige Anordnungen des Gerätes, wie beispielsweise die Anordnung am Boden, an der Decke, an einer Wand oder auf einem Gestell umfasst.The term "substructure" or "superstructure" is to be interpreted broadly in the context of the present invention and is not limited to an element which is arranged in its position "below" or "above". The invention includes any arrangements of the device, such as the arrangement on the ground, on the ceiling, on a wall or on a frame.
Das oder die Widerstandselemente des erfindungsgemäßen Gerätes sind vorzugsweise auf Zug, auf Druck und/oder Biegung beansprucht.The one or more resistive elements of the device according to the invention are preferably subjected to train, pressure and / or bending.
Grundsätzlich ist denkbar, dass ein oder mehrere Betätigungselemente vorgesehen sind.In principle, it is conceivable that one or more actuating elements are provided.
Grundsätzlich kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Widerstandselemente auch aus Elektromotoren, beispielsweise mit Direktantrieb, und/oder aus Schwungmassen bestehen oder diese aufweisen. Eine besonders große Flexibilität hinsichtlich der Bewegbarkeit des Gerätes ergibt sich, wenn in einem Bereich oberhalb des den Oberbau beweglich lagernden Lagers ein oder mehrere weitere Lager vorgesehen sind, mittels derer das Betätigungselement oder Bestandteile des Oberbaus bewegbar sind. Die weiteren Lager können im Falle eines mehrteiligen Aufbaus des Oberbaus die Bewegbarkeit dieser Teile zueinander ermöglichen. Denkbar ist auch, dass die Lager die Bewegbarkeit des Betätigungselementes relativ zum Oberbau ermöglichen.In principle, it can furthermore be provided that the resistance elements also consist of or have electric motors, for example with direct drive, and / or flywheel masses. A particularly great flexibility in terms of the mobility of the device is obtained if one or more further bearings are provided in an area above the bearing movable mounting the superstructure, by means of which the actuating element or components of the superstructure are movable. The other bearings can allow the mobility of these parts to each other in the case of a multi-part construction of the superstructure. It is also conceivable that the bearings allow the mobility of the actuator relative to the superstructure.
In einer beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Widerstandselemente derart ausgeführt sind, dass sie über eine Kraftrückkopplung verfügen und somit virtuelle Ereignissituationen durch Krafteinwirkung auf das Gerät oder auf Teile davon dem Nutzer vermitteln können, wie dies beispielsweise beim virtuellen Auftreffen auf ein elastisches Hindernis der Fall sein kann. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass Kräfte erzeugt werden, die das Gerät oder Teile davon entgegengesetzt zur ursprünglichen Beweg ungsrichtung ausrichten bzw. bewegen.In an exemplary embodiment of the invention it is provided that the resistance elements are designed such that they have a force feedback and thus virtual event situations by force on the device or parts thereof can convey to the user, such as the virtual impact on an elastic obstacle the case may be. In this case, it may be provided that forces are generated which align or move the device or parts thereof opposite to the original direction of movement.
Das Gerät kann ein oder mehrere Erfassungsmittel aufweisen, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils und/oder die bei der Bewegung oder Betätigung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils auftretende Kraft erfassen und ein die Bewegung und/oder ein die Kraft repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln.The device may comprise one or more detection means, which are designed such that they the movement of the actuating element and / or the superstructure or the first part and / or the second part and / or in the movement or actuation of the actuating element and / or detect the force occurring in the superstructure or the first part and / or the second part and provide or transmit a signal representing the movement and / or a force representing the force.
Das Gerät kann über eine oder mehrere Kraftmessdosen verfügen, mittels derer in eine oder vorzugsweise in mehrere Richtungen wirkende Kräfte erfasst werden können. Die erfassten Kräfte können dann in Signale umgewandelt werden, die die Bewegungsrichtung repräsentieren.The device may have one or more load cells, by means of which in one or preferably acting in several directions forces can be detected. The detected forces can then be converted into signals representing the direction of movement.
Denkbar ist, dass das Gerät über ein oder mehrere Bauelemente verfügt, die das von den Erfassungsmitteln abgegebene Signal verarbeiten und die über einen oder mehrere Anschlüsse zum Anschließen eines oder mehrerer Bildschirme an das oder die Bauelemente verfügen. Das Gerät kann somit über eine Onboard-Elektronik verfügen, die an einen externen oder an dem Gerät befindlichen Bildschirm angeschlossen wird bzw. ist. Die Verarbeitung des oder der Signale findet in diesem Fall somit in dem oder den Bauelementen des Gerätes statt.It is conceivable that the device has one or more components which process the signal emitted by the detection means and which have one or more connections for connecting one or more screens to the component (s). The device may thus have onboard electronics connected to an external or on-screen monitor is connected or is. The processing of the signal or signals in this case thus takes place in the one or more components of the device.
Auch ist es möglich, dass das Gerät über ein oder mehrere Übertragungsmittel verfügt, die derart ausgeführt sind, dass sie das von den Erfassungsmitteln abgegebene Signal an eine Konsole übertragen. Denkbar ist es in diesem Fall, dass eine externe Spielkonsole oder ein Computer vorgesehen ist, der mit dem oder den Erfassungsmitteln sowie mit einem Bildschirm in Verbindung steht bzw. einen solchen aufweist.It is also possible that the device has one or more transmission means which are designed such that they transmit the signal emitted by the detection means to a console. It is conceivable in this case that an external game console or a computer is provided, which is in connection with the one or more detection means and with a screen or has such.
Auch ist es denkbar, dass das Gerät über keine Elektronik verfügt, mittels derer die die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils und/oder die bei der Bewegung oder Betätigung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils auftretende Kraft erfasst wird und die ein die Bewegung und/oder ein die Kraft repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Erfassung der Bewegung mittels externer, d.h. nicht am Gerät angeordneter Mittel, beispielsweise mittels einer Kamera, erfolgt, wobei die durch die externen Mittel erfassten Bilder oder dergleichen in Signale umgewandelt werden können, die beispielsweise ebenfalls zur Steuerung einer auf einem Bildschirm ersichtlichen Applikation dienen.It is also conceivable that the device has no electronics, by means of which the movement of the actuating element and / or the superstructure or the first part and / or the second part and / or in the movement or actuation of the actuating element and / or of the superstructure or the first part and / or the second part occurring force is detected and provide the motion and / or a force representing signal or transmit. In this case it can be provided that the detection of the movement by means of external, i. means not arranged on the device, for example by means of a camera, whereby the images captured by the external means or the like can be converted into signals which, for example, likewise serve to control an application which can be seen on a screen.
Um eine Anpassbarkeit des Gerätes an die individuellen Bedürfnisse der Nutzer vornehmen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Korrelation zwischen dem durch die Erfassungsmitteln erfassten oder übertragenen Signal oder dem verarbeiteten Signal und der tatsächlichen Bewegung oder Betätigung veränderbar ist. Denkbar ist es beispielsweise, dass das mit einer bestimmten Auslenkung des Betätigungselementes verbundene Signal variabel ist, so dass ein bestimmtes elektrisches Signal zunächst mit einer ersten Auslenkung und nach der Veränderung der Korrelation mit einer zweiten, von der ersten Auslenkung abweichenden Auslenkung korreliert ist. Entsprechendes kann selbstverständlich auch für die mittels einer Kraftmessdose erfasste Kraft bei der Nutzung des Gerätes gelten. Auch kann vorgesehen sein, dass die Korrelation zwischen der Betätigungsrichtung und dem elektrischen Signal veränderbar ist.In order to be able to adapt the device to the individual needs of the users, it can be provided that the correlation between the signal detected or transmitted by the detection means or the processed signal and the actual movement or actuation can be changed. It is conceivable, for example, that the signal connected to a specific deflection of the actuating element is variable, so that a specific electrical signal is first correlated with a first deflection and after changing the correlation with a second, deviating from the first deflection deflection. The same can of course also apply to the force detected by means of a load cell when using the device. It can also be provided that the correlation between the actuating direction and the electrical signal is variable.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein System mit einem Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 35, mit wenigstens einem Bildschirm sowie mit Mitteln zur Darstellung einer Applikation auf dem Bildschirm, wobei das Gerät mit den Mitteln zur Darstellung einer Applikation derart in Verbindung steht, dass die Applikation durch die Betätigung des Gerätes beeinflussbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Darstellung einer Applikation Bestandteil des Gerätes sind oder durch ein oder mehrere externe Elemente gebildet werden.The invention further relates to a system with a device according to one of claims 1 to 35, having at least one screen and means for displaying an application on the screen, wherein the device is in communication with the means for displaying an application that the Application can be influenced by the operation of the device. It can be provided that the means for displaying an application are part of the device or are formed by one or more external elements.
Die Erfassungsmittel müssen nicht zwingend Bestandteil des Gerätes sein. Auch ist es denkbar, dass das System Erfassungsmittel aufweist, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils erfassen und ein die Bewegung und/oder ein die Kraft repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln, wobei die Erfassungsmittel durch ein oder mehrere externe Elemente, d.h. nicht zu dem Gerät gehörende Elemente gebildet werden.The detection means need not necessarily be part of the device. It is also conceivable that the system comprises detecting means which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure or the first part and / or the second part and a movement and / or a force representing Provide or transmit signal, wherein the detection means by one or more external elements, ie not belonging to the device elements are formed.
Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung einer Software als Treibersoftware für den Betrieb eines Gerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 35 und/oder eines Systems nach einem der Ansprüche 36 bis 38.Finally, the invention relates to the use of software as driver software for the operation of a device according to one of claims 1 to 35 and / or a system according to one of claims 36 to 38.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen. Das Gerät bzw. System gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch eine oder mehrere beliebige Kombinationen von Merkmalen der Ansprüche 1 bis 46 gekennzeichnet sein.With regard to further advantageous embodiments of the invention, reference is made to the subclaims. The apparatus according to the present invention may be characterized by any one or more combinations of features of claims 1 to 46.
Die Vorteile der Erfindung werden in den folgenden Beschreibungen aufgeführt und ergeben sich teilweise offensichtlich aus der Beschreibung oder können durch Umsetzen der Erfindung in die Praxis erhalten werden. Vorteile der Erfindung können mittels der einzelnen Ausführungsdetails und durch Kombinationen daraus realisiert und erhalten werden, wie sie nachfolgend erläutert werden. Die beigefügten Zeichnungen welche im Folgenden beschreiben werden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit den hier aufgeführten Beschreibungen der Erläuterung der Grundsätze der Erfindung. Dabei zeigen:The advantages of the invention will be set forth in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or may be learned by practice of the invention. Advantages of the invention may be realized and obtained by means of the individual embodiments and combinations thereof, as explained below. The accompanying drawings, which are described below, illustrate embodiments of the invention and, together with the descriptions set forth herein, serve to explain the principles of the invention. Showing:
Fig. 1 : eine Darstellung des Gerätes gemäß der Erfindung, mitsamtFig. 1: an illustration of the device according to the invention, together with
Peripherie,peripherals,
Fig. 2: eine Darstellung des Gerätes gemäß Figur 1 ,2 shows an illustration of the device according to FIG. 1,
Fig. 3: die „Vorwärts- Rückwärts- Bewegung,, des Oberbaus 20, also dasFig. 3: the "forward-backward movement ,, of the superstructure 20, so that
Kippen des Oberbaus 20 um die x-Achse, bzw. Querachse 17,Tilting of the superstructure 20 about the x-axis, or transverse axis 17,
Fig. 4: die „Seitwärtsbewegung des Oberbaus 20, also das Kippen desFig. 4: the "sideways movement of the superstructure 20, so the tilting of the
Oberbaus 20 um die y-Achse, bzw. Längsachse 21,Superstructure 20 about the y-axis, or longitudinal axis 21,
Fig. 5: die kombinierte Bewegung des Oberbaus 20 sowohl um die X- als auch um die Y-Achse,5 shows the combined movement of the superstructure 20 about both the X and the Y axis,
Fig. 6: eine Darstellung, in der der Lenker 15 um seine eigene HochachseFig. 6: a representation in which the handlebar 15 about its own vertical axis
22 bzw. Z-Achse nach links verdreht wurde,22 or Z-axis was turned to the left,
Fig. 7: eine Darstellung in der der Lenker 15 um seine eigene HochachseFig. 7: an illustration in which the handlebar 15 about its own vertical axis
22 bzw. Z-Achse nach rechts verdreht wurde,22 or Z-axis was turned to the right,
Fig. 8: die Neigungsbewegung des Lenkers 15 um seine eigeneFig. 8: the tilting movement of the handlebar 15 about its own
Längsachse bzw. Y-Achse,Longitudinal axis or Y-axis,
Fig. 9 - 11 : die Veränderung der Länge des Oberbaus 20 in Richtung seiner eigenen Hochachse,9-11: the change in the length of the superstructure 20 in the direction of its own vertical axis,
Fig. 12, 13: eine Detailansicht von dem den Oberbau (20) lagernden Gelenk 11 in einer Position in der der Oberbau 20 sowohl um die Querachse 17 als auch um die Längsachse 21 geneigt ist, Fig. 14: eine Detailansicht der oberen Elemente des Oberbaus 20 und der12, 13: a detailed view of the superstructure (20) overlapping joint 11 in a position in which the superstructure 20 is inclined both about the transverse axis 17 and about the longitudinal axis 21, Fig. 14: a detailed view of the upper elements of the superstructure 20 and the
Elemente des Lenkers 15,Elements of the handlebar 15,
Fig. 15: eine Detailansicht der oberen Elemente des Oberbaus 20 und derFig. 15: a detailed view of the upper elements of the superstructure 20 and the
Elemente des Lenkers 15 mit Achsblockierbolzen 32, 33,Elements of the link 15 with axle locking bolts 32, 33,
Fig. 16: Details einer Verdrehung des Lenkers 15 um seine eigeneFig. 16: Details of a rotation of the handlebar 15 to its own
Hochachse 22, gemäß Fig. 6,Vertical axis 22, as shown in FIG. 6,
Fig. 17: Details einer Verdrehung des Lenkers 15 um seine eigeneFig. 17: Details of a rotation of the handlebar 15 to its own
Hochachse 22, gemäß Fig. 6, unter Einbeziehung des Hauptlagers 11 ,Vertical axis 22, as shown in FIG. 6, including the main bearing 11,
Fig. 18: Details einer Neigung des Lenkers 15 um seine eigene LängsachseFig. 18: Details of an inclination of the arm 15 about its own longitudinal axis
23, gemäß Fig. 8,23, as shown in FIG. 8,
Fig. 19: Details einer Neigung des Lenkers 15 um seine eigene LängsachseFig. 19: Details of an inclination of the handlebar 15 about its own longitudinal axis
23, gemäß Fig. 8, unter Einbeziehung des Hauptlagers 11 ,23, as shown in FIG. 8, including the main bearing 11,
Fig. 20 - 25: Varianten von Widerstandselementen und deren Verbau,20-25: Variants of resistive elements and their shoring,
Fig. 26: eine Darstellung der Möglichkeit des Verbaus von Vibrationsmotoren,FIG. 26 is an illustration of the possibility of installing vibration motors; FIG.
Fig. 27 - 29: die bewegliche Anordnung des Oberbaus an einer Platte mittels Kreuzgelenk sowie eine Ausführung des Widerstandselements als Biegefeder,27-29: the movable arrangement of the superstructure on a plate by means of a universal joint and an embodiment of the resistance element as a spiral spring,
Fig. 30 - 33: unterschiedliche Positionen des Lenkers mit an einem Hebel angeordneten und parallel zur Lenkerlängsachse verlaufenden WiderstandselementFIGS. 30-33 show different positions of the link with a resistance element arranged on a lever and running parallel to the longitudinal axis of the link
Fig. 34: perspektivische Ansichten des Gerätes mit elastischenFig. 34: perspective views of the device with elastic
Widerstandselementen mit Detailansichten, Fig. 35: eine perspektivische Ansicht eines elastischen Widerstandselementes.Resistor elements with detail views, Fig. 35: a perspective view of an elastic resistance element.
Fig. 1 zeigt die konzeptionelle Darstellung eines Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Gerät 1 wird vom Nutzer 2 dazu verwendet, um interaktiv mit einem Gerät zur elektronischen Datenverarbeitung 3 und einem Display 4 zu kommunizieren. Hierbei werden die nachfolgend beschriebenen Bewegungen, die der Nutzer 2 mit dem Lenker 5, 15 gegen Widerstand ausführt, in elektrische oder optische Signale umgesetzt, die dem Gerät zur elektronischen Datenverarbeitung 3 (nachfolgend Computer genannt) übermittelt und dort mittels Programmen verarbeitet werden. Die entsprechenden Reaktionen des Programms werden auf dem Display 4 angezeigt, woraufhin der Nutzer 2 die Position und Haltung des Lenkers 5, 15 entsprechend anpassen kann.Fig. 1 shows the conceptual representation of a device according to the present invention. The device 1 is used by the user 2 to communicate interactively with an electronic data processing device 3 and a display 4. Here, the movements described below, the user 2 performs with the handlebar 5, 15 against resistance, converted into electrical or optical signals that the device for electronic data processing 3 (hereinafter referred to as computer) transmitted and processed there by means of programs. The corresponding reactions of the program are displayed on the display 4, whereupon the user 2 can adjust the position and attitude of the handlebar 5, 15 accordingly.
Von der Erfindung ist ferner eine Ausführungsform umfaßt, bei der der Computer und/oder ein Display unmittelbar an dem Gerät 1 angeordnet ist.The invention further includes an embodiment in which the computer and / or a display is arranged directly on the device 1.
In Fig. 2 wird der Aufbau dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung vorgestellt, um die nachfolgende Beschreibung der Bewegungen zu verdeutlichen.In Fig. 2, the structure of this embodiment is presented according to the invention to illustrate the following description of the movements.
Eine auf der Plattform 6 befestigte Hauptlagerstütze 7 mündet in einem Hauptlagerträger 10, in welchem das Hauptlager 11 um eine horizontale Achse 17 drehbar gelagert ist. Durch dieses Hauptlager 11 hindurch ragt der Unterhebel 12, der in diesem Hauptlager 11 rechtwinklig zur Achse 17 drehbar gelagert ist. In dieser Ausführungsform der Erfindung besteht der Oberbau aus einem Unterhebel 12 und einem damit verbundenen Oberhebel 14.A mounted on the platform 6 main bearing support 7 opens into a main bearing support 10, in which the main bearing 11 is rotatably mounted about a horizontal axis 17. Through this main bearing 11 extends through the lower lever 12, which is rotatably mounted in this main bearing 11 at right angles to the axis 17. In this embodiment of the invention, the superstructure of a lower lever 12 and an associated upper lever 14th
Die Unterseite des Unterhebels 12 ist in sich längenverstellbar (Bezugszeichen 26) mit einem Widerstandselement 9 derart verbunden, dass das Widerstandselement 9 zu dem Unterhebel 12 einen beliebigen Winkel um den Verbindungspunkt herum einnehmen kann. Das untere Ende des Widerstandselementes 9 ist auf dieselbe Art mit dem Widerstandslager 8 verbunden, welches wiederum höhenverstellbar mit der Plattform 6 verbunden ist. Der Unterhebel 12 mündet in seinem oberen Ende auf ein Führungselement 13, welches wiederum mit dem Oberhebel 14 verbunden ist. Dieser ist höhenverstellbar am Führungselement 13 befestigt, um unterschiedlichen Körpergrößen der Nutzer gerecht zu werden. Der Oberhebel 14 mündet im oberen Bereich in ein Lager, auf dem der Lenker 15 um zwei Achsen drehbar gelagert ist. Ein horizontal aus dem Oberhebel 14 hervorstehender Hebel 18 bildet das Widerlager zu dem Widerstandselement 16, welches an seinem anderen Ende über einen Schräghebel 19 mit dem Lenker 15 verbunden ist.The underside of the lower lever 12 is adjustable in length (reference numeral 26) connected to a resistance element 9 such that the resistance element 9 can take to the lower lever 12 at an arbitrary angle around the connection point around. The lower end of the resistance element 9 is connected in the same way to the resistance bearing 8, which in turn is height-adjustable connected to the platform 6. The lower lever 12 opens in its upper end on a guide member 13, which in turn is connected to the upper lever 14. This is height-adjustable attached to the guide member 13 to meet different body sizes of users. The upper lever 14 opens in the upper part in a bearing on which the handlebar 15 is rotatably mounted about two axes. A horizontally protruding from the upper lever 14 lever 18 forms the abutment to the resistance element 16, which is connected at its other end via a skew lever 19 with the handlebar 15.
In Fig. 3 - 11 werden die Bewegungen dieser Ausführungsform beschrieben. In Fig. 3 ist die „vorwärts- rückwärts Bewegung,, des gesamten Oberbaus 20 dargestellt. Hierbei neigt sich das Hauptgelenk 11 parallel zum Oberbau 20 um die Querachse 17. Bei einer solchen Vorwärtsbewegung des Widerstandselements 9 welches hierbei gedehnt bzw. auf Zug beansprucht wird, trainiert der Nutzer sowohl seine vordere Oberkörpermuskulatur als seine hintere Unterkörpermuskulatur und die Trizeps.In Figs. 3-11, the movements of this embodiment will be described. In Fig. 3, the "forward-backward movement ,, of the entire superstructure 20 is shown. In this case, the main joint 11 inclines parallel to the superstructure 20 about the transverse axis 17. In such a forward movement of the resistive element 9 which hereby stretched or claimed to train, the user trains both his front upper body muscles as his rear lower body muscles and the triceps.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Rückwärtsbewegung werden vor allem die hintere Oberkörpermuskulatur und die vordere Unterkörpermuskulatur, sowie die Bizeps trainiert. Wenn das Programm, mit dem die Vorrichtung gemäß der Erfindung kommuniziert ein Computerspiel ist, so kann die Vor- Zurückbewegung z. B zum Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegen der Spielfigur dienen. Hierbei kann der Nutzer anhand des Neigungswinkels des Oberbaus 20 die Beschleunigung der Spielfigur steuern: je stärker die Neigung um so größer die Beschleunigung oder Geschwindigkeit der Spielfigur in die entsprechende Richtung. Mit steigendem Neigungswinkel des Oberbaus 20 steigt auch der Widerstand des Widerstandselements 9 an. Somit muss der Nutzer, wenn er seine Spielfigur schneller bewegen möchte ein höheres Maß an Kraft aufbringen. Hierbei legt er mit seinen Händen oder Füßen einen entsprechend großen Weg zurück und da ein solches Spiel in der Regel sehr schnelle Reaktionen erfordert, muss der Nutzer die Applikation der Kraft über den entsprechenden Weg in möglichst kurzer Zeit durchführen. Dem Nutzer wird so Leistung abgefordert. Dieses Prinzip liegt allen nachfolgend beschreiben Bewegungsmöglichkeiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung zugrunde.In the backward movement shown in Fig. 3, especially the rear upper body muscles and the front lower body muscles, and the biceps are trained. If the program with which the device according to the invention communicates is a computer game, then the forward movement can, for. B serve to move forward or backward the character. Here, the user can control the acceleration of the character based on the inclination angle of the superstructure 20: the stronger the inclination the greater the acceleration or speed of the character in the appropriate direction. As the angle of inclination of the superstructure 20 increases, so does the resistance of the resistive element 9. Thus, if the user wants to move his character faster, he has to apply a higher level of force. Here he puts with his hands or feet back a correspondingly large way and since such a game usually requires very fast reactions, the user must perform the application of the force on the appropriate way in the shortest possible time. The user is thus demanded performance. This principle is for everyone describe in the following movement possibilities of the device according to the invention.
Der Vorteil, der sich aus der Anordnung der Widerstandselemente und deren Belastung jeweils in Zugrichtung ergibt, ist dass der Kraftanstieg durch die gegebenen Hebelverhältnisse im mittleren Bewegungsbereich, also nahe um die neutrale Position das Oberbaus 20, relativ gering ist und somit eine leichte, präzise Steuerung in diesem Bereich ermöglicht. Die stärkeren Ausschläge, bei denen der Kraftverlauf deutlicher ansteigt, dienen größeren Beschleunigungen im Spiel und erfordern einen größeren Kraftaufwand vom Nutzer.The advantage that results from the arrangement of the resistance elements and their load in each case in the pulling direction is that the increase in force due to the given leverage ratios in the middle range of motion, so close to the neutral position of the superstructure 20, is relatively low and thus easy, precise control in this area allows. The stronger rashes, where the force curve increases more significantly, serve greater accelerations in the game and require more effort from the user.
Der Nutzer trainiert sowohl die Leistungsfähigkeit seiner gesamten Muskulatur als auch seine Koordinationsfähigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit.The user exercises both the performance of his entire musculature as well as his ability to coordinate and speed of reaction.
Bei gängigen Fitneßgeräten muss sich ein Nutzer auf die Bewegungen selbst konzentrieren um, meist einzelne Muskelgruppen, zu trainieren. D.h. das Training ist das alleinige Ziel und somit die einzige Motivation seiner Anstrengung. In Gegensatz dazu bietet eine Vorrichtung gemäß der Erfindung eine duale Motivation: ein abwechslungsreiches Ganzköpertraining kombiniert mit frei wählbarer, interaktiver Unterhaltung. Dies bedeutet, dass eine solche Vorrichtung das Beste aus dem zwei von drei rekreativen Bereichen in sich vereinigt: Unterhaltung und Gesundheit bzw. Sport bei geringstem Motivationsaufwand.With common fitness equipment, a user has to focus on the movements themselves in order to train, mostly individual muscle groups. That training is the sole goal and therefore the sole motivation of his effort. In contrast, a device according to the invention offers a dual motivation: a varied whole-body training combined with freely selectable, interactive entertainment. This means that such a device combines the best of the two out of three recreational areas: entertainment and health / sports with the least amount of motivation.
Nachfolgend werden die verschiedenen Bewegungsmöglichkeiten anhand von Zeichnungen und Beispielen verdeutlicht.In the following, the various possibilities of movement are illustrated by means of drawings and examples.
Fig. 4 stellt die seitlichen Neigungsmöglichkeiten des Oberbaus 20 um die Längsachse 21 bzw. um die Y-Achse dar, die ihrerseits um die Achse 17 schwenkbar ist. Diese Bewegung kann in Verbindung mit einem Computerspiel dazu dienen, eine Spielfigur nach links oder rechts zu bewegen. Bei dieser Art von Bewegung wird hauptsächlich die seitliche Körpermuskulatur des Nutzers trainiert.Fig. 4 illustrates the lateral inclination possibilities of the superstructure 20 about the longitudinal axis 21 and about the Y-axis, which in turn is pivotable about the axis 17. This movement, in conjunction with a computer game, can be used to move a character to the left or right. This type of exercise mainly trains the lateral body muscles of the user.
Fig. 5 ist eine Darstellung einer möglichen, gleichzeitigen Neigung des Oberbaus 20 um die Querachse 17 bzw. X-Achse und um die Längsachse 21 des Hauptlagers 11 , bzw. um die Y-Achse. In Verlauf z.B. eines Spieles wird der Nutzer ständig die Position des Lenkers 15 verändern müssen um den Spielverlauf zu folgen. Hierbei werden abwechselnd die unterschiedlichsten Muskeln trainiert ohne dass Monotonie aufkommt.5 is an illustration of a possible, simultaneous inclination of the superstructure 20 about the transverse axis 17 or X-axis and about the longitudinal axis 21 of the main bearing 11, or about the Y-axis. In the course of eg a game, the user will constantly have to change the position of the handlebar 15 in order to follow the course of the game. Here, the most varied muscles are trained alternately without monotony arises.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf ein Gerät gemäß der Erfindung. Hierbei ist zu sehen, dass der Lenker 15 um seine eigene Hochachse 22, bzw. die eigene Z-Achse, nach links eingeschlagen wurde. Durch diesen Einschlag des Lenkers 15 wird das Widerstandselement 16 zwischen dem Schräghebel 19 und dem Hebel 18 gegen Kraft gedehnt, d.h. auf Zug beansprucht. Diese Bewegung könnte in Verbindung mit einem Computerspiel dazu benutzt werden, eine Spielfigur nach links zu drehen. Gleichzeitig trainiert diese Art der Bewegung besonders die schräge Hüftmuskulatur samt Schultern und Rücken. Gleiches gilt für Fig.7, in der dieselbe Bewegungsart, nur nach rechts statt nach links zu sehen ist.Fig. 6 is a plan view of an apparatus according to the invention. Here it can be seen that the handlebar 15 has been hammered around its own vertical axis 22, or its own Z-axis, to the left. By this impact of the handlebar 15, the resistance element 16 between the oblique lever 19 and the lever 18 is stretched against force, i. claimed to train. This movement could be used in conjunction with a computer game to turn a character to the left. At the same time, this type of movement especially trains the oblique hip muscles, including the shoulders and back. The same applies to FIG. 7, in which the same movement type is only visible to the right instead of to the left.
Fig. 8 ist eine Darstellung der Möglichkeit den Lenker 15 wie ein Lenkrad z.B. für Autorennspiele zu benutzen. Dazu kann der Lenker 15 um seine eigene Längsachse 23, bzw. um seine eigene Y-Achse nach links und rechts rotiert werden. Hierbei wird, ähnlich wie bei der seitlichen Neigung des Oberbaus 20 aus Fig. 4, besonders die seitliche Muskulatur des Nutzers trainiert, jedoch aufgrund des höheren Rotationspunktes wird entsprechend vorwiegend die seitliche Rumpfmuskulatur des Nutzers trainiert.Fig. 8 is an illustration of the possibility of the handlebar 15 as a steering wheel e.g. to use for car racing games. For this purpose, the link 15 can be rotated about its own longitudinal axis 23, or about its own Y-axis to the left and right. Here, similar to the lateral inclination of the superstructure 20 of FIG. 4, especially the lateral musculature of the user is trained, but due to the higher rotation point, the lateral trunk musculature of the user is trained accordingly.
Fig. 9 -11 stellt eine weitere Bewegungsrichtung eines Gerätes gemäß der Erfindung dar. Es handelt sich hierbei um eine dynamische Veränderung des Abstandes zwischen dem Oberhebel 14 und dem Unterhebel 12, die beide den Oberbau 20 bilden. Dabei kommt es zu einer Veränderung des Abstandes zwischen dem Lenker 15 und dem Hauptlager 11. Diese Bewegung wird gegen Kraft ausgeführt. Das Widerstandselement 24 wirkt sowohl in Druck- als auch in Zugrichtung, d.h. bringt bei beiden Bewegungsrichtungen eine der jeweiligen Bewegung entgegengerichtete Gegenkraft auf. Das Führungselement 13 stellt sicher, dass weder eine relative Veränderung der Winkellagen noch eine Rotation zwischen dem Oberhebel 14 und dem Unterhebel 12 möglich sind. d.h. es sorgt dafür dass nur ein Freiheitsgrad nämlich die Bewegung entlang der eigenen Hochachse möglich ist. Das Führungselement 13 ist höhenverstellbar mit dem Oberhebel 14 über eine Höhenverstellung 29 verbunden. Diese Höhenverstellung 29 dient der Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Körpergrößen der Nutzer.9-11 represents a further direction of movement of a device according to the invention. This is a dynamic change of the distance between the upper lever 14 and the lower lever 12, both of which form the superstructure 20. This results in a change in the distance between the handlebar 15 and the main bearing 11. This movement is carried out against force. The resistance element 24 acts in both the compression and in the pulling direction, ie brings in both directions of movement of the respective movement opposing opposing force. The guide element 13 ensures that neither a relative change of the angular positions nor a rotation between the upper lever 14 and the lower lever 12 are possible. ie it ensures that only one degree of freedom is possible namely the movement along its own vertical axis. The Guide element 13 is height-adjustable connected to the upper lever 14 via a height adjustment 29. This height adjustment 29 serves to adapt the device to different body sizes of the users.
Dadurch kann z.B. eine Spielfigur zum ducken oder springen gebracht oder bei einem Autorennspiel der Gang hoch bzw. runter geschaltet werden.Thereby, e.g. to bring a character to duck or jump or be switched up or down in a car racing game of gear.
Fig. 9 stellt die neutrale Position, also den Abstand zwischen Oberhebel 14 und Unterhebel 12 bei Nichtbetätigung, dar. Hier ist auch der Höhensensor 25 zu sehen, der die Stauchung oder Streckung zwischen Oberhebel 14 und Unterhebel 12 mißt und an die elektronische Datenverarbeitung weitergibt. Die Schaltpunkte für die Bewegungssignale sind jeweils einstellbar, so dass der Sensor 25 entweder bei geringem Weg und geringem Widerstand oder bei großem Weg und hohem Widerstand anspricht. Des weiteren ist die Längenverstellung 26 des Unterhebels 12 zu sehen, mit der die Charakteristik des Widerstandsverlaufs zum Neigungswinkel des Oberbaus 20 aus Fig. 2 eingestellt werden kann. Am unteren Ende des Widerstandselements 9 ist das höhenverstellbare Widerstandslager 8 zu sehen, durch dessen Höhenverstellung die Vorspannung des Widerstandselements 9, im Falle der Verwendung einer Zugfeder, verändert und somit das Grundkraftniveau eingestellt werden kann.Fig. 9 illustrates the neutral position, ie the distance between the upper lever 14 and lower lever 12 when not in operation. Here is also the height sensor 25 can be seen, which measures the compression or extension between the upper lever 14 and lower lever 12 and passes on to the electronic data processing. The switching points for the motion signals are each adjustable, so that the sensor 25 responds either at low travel and low resistance or at high travel and high resistance. Furthermore, the length adjustment 26 of the lower lever 12 can be seen, with which the characteristic of the resistance profile can be adjusted to the angle of inclination of the superstructure 20 of FIG. At the lower end of the resistive element 9, the height-adjustable resistance bearing 8 can be seen, by the height adjustment, the bias of the resistive element 9, in the case of using a tension spring, changed and thus the basic level can be adjusted.
In Fig. 10 wird die gestauchte Position dieser Bewegungsart dargestellt. Diese wird durch ausüben von Druck auf den Lenker 15, in Richtung des Hauptlagers 11 erreicht. Hierbei wird besonders die Muskulatur des vorderen Oberkörpers und die des hinteren Unterkörpers trainiert.In Fig. 10, the compressed position of this movement is shown. This is achieved by exerting pressure on the handlebar 15, in the direction of the main bearing 11. Here, especially the muscles of the front upper body and the back of the lower body is trained.
Fig. 11 stellt die gestreckte Position der Bewegung zwischen Oberhebel 14 und Unterhebel 12 dar. Hierbei wird besonders die obere Rückenmuskulatur und die vordere Muskulatur des Unterkörpers trainiert.11 illustrates the extended position of the movement between the upper lever 14 and the lower lever 12. In this case, the upper back muscles and the front muscles of the lower body are particularly trained.
Fig. 12 ist eine Ansicht des Hauptlagers 11 mit seiner Längsachse 21 und seiner Querachse 17, welche im Hauptlagerträger 10 gelagert ist. Diese Darstellung soll die Funktionsweise des Hauptlagers einer Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulichen. Der Oberbau 20, der über die Längsachse 21 mit dem Hauptlager 11 verbunden ist, ist hier in einer windschiefen Lage dargestellt. D.h. der Oberbau 20 ist um die Längsachse 21 geneigt, während das Hauptlager 11 gleichzeitig um die Querachse 17 geneigt ist.Fig. 12 is a view of the main bearing 11 with its longitudinal axis 21 and its transverse axis 17, which is mounted in the main bearing carrier 10. This illustration is intended to illustrate the operation of the main bearing of a device according to the invention. The superstructure 20, which is connected via the longitudinal axis 21 with the main bearing 11 is shown here in a skewed position. That is, the superstructure 20 is inclined about the longitudinal axis 21, while the main bearing 11 is inclined at the same time about the transverse axis 17.
In Fig. 13, der rückseitigen Ansicht von Fig. 12, sind der Querachssensor 27 und der Längsachssensor 28 zu sehen. Der Querachssensor 27 erfaßt den Rotationswinkel der in Fig. 12 dargestellten Querachse 17. Der Längsachssensor 28 erfaßt den Rotationswinkel der in Fig. 12 dargestellten Längsachse 21. Diese Sensoren können z. B. Potentiometer sein, deren Drehachse mit der entsprechenden Quer- oder Längsachse verbunden sind. In Fig. 14 und 15 werden die Bedienfunktionen, die Widerstandsverstellmöglichkeiten, und die Achsblockiermöglichkeiten des Lenkers 15 erläutert.In Fig. 13, the rear view of Fig. 12, the Querachssensor 27 and the Längsachssensor 28 can be seen. The transverse axis sensor 27 detects the angle of rotation of the transverse axis 17 shown in FIG. 12. The longitudinal axis sensor 28 detects the angle of rotation of the longitudinal axis 21 shown in FIG. B. Potentiometer whose rotation axis are connected to the corresponding transverse or longitudinal axis. In Fig. 14 and 15, the operating functions, the resistance adjustment, and the Achsblockiermöglichkeiten the handlebar 15 are explained.
In Fig. 14 ist die Längenverstellung 30 des Hebels 18 zu sehen. Diese dient vorwiegend der Veränderung des Grundwiderstandsniveaus des Widerstandselements 16. Die Schräglängenverstellung 31 des Schräghebels 19 dient der Einstellung der Charakteristik des Widerstandsverlaufs, sowohl bei Verdrehung des Lenkers 15 um seine eigene Hochachse 22 als auch beim Neigen des Lenkers 15 um seine Längsachse 23. Durch den steilen Winkel des Schräghebels 19 von ca. 30° bis 60° erfährt das Widerstandselement 16 bei beiden Bewegungsarten des Lenkers 15 eine Dehnung, der es Widerstand entgegen setzt.In Fig. 14, the length adjustment 30 of the lever 18 can be seen. This is used primarily to change the basic resistance level of the resistance element 16. The skew adjustment 31 of the inclined lever 19 is used to adjust the characteristic of the resistance course, both in rotation of the arm 15 about its own vertical axis 22 and when tilting the arm 15 about its longitudinal axis 23 steep angle of the inclined lever 19 of about 30 ° to 60 ° undergoes the resistance element 16 in both types of movement of the arm 15 an elongation, which sets it against resistance.
Das obere Ende des Oberhebels 14 ist über die Längsachse 23 mit dem Lenklager 42 verbunden und erlaubt diesem die Neigungsrotation um diese Achse. Durch den Oberhebel 14 und das Lenklager 42 hindurch ist ein Achsblockierbolzen 33 gesteckt, der die beiden Bauteile miteinander unbeweglich fixiert. Dieser kann bei Bedarf entfernt werden, wie später dargestellt.The upper end of the upper lever 14 is connected via the longitudinal axis 23 with the steering bearing 42 and this allows the tilt rotation about this axis. Through the upper lever 14 and the steering bearing 42 through a Achsblockierbolzen 33 is inserted, which fixes the two components immovably. This can be removed if necessary, as shown later.
Auf dem Lenklager 42 steht senkrecht in die Höhe und hier nicht sichtbar, die Hochachse 22, die den Lenker 15 mit dem Lenklager 42 derart verbindet dass sich der Lenker 15 nur um diese Achse drehen kann. Durch den Lenker 15 und das Lenklager 42 hindurch ist ein Achsblockierbolzen 32 gesteckt, der diese beiden Bauteile miteinander unbeweglich fixiert. Auch dieser kann bei Bedarf gesteckt oder entfernt werden.On the steering bearing 42 is perpendicular to the height and not visible here, the vertical axis 22, which connects the handlebar 15 with the steering bearing 42 such that the handlebar 15 can rotate only about this axis. Through the link 15 and the steering bearing 42 through a Achsblockierbolzen 32 is inserted, the two of these Components fixed immovably with each other. This can also be plugged in or removed if necessary.
Pos. 34 stellt einen Achssensor dar, der der Messung des Rotationswinkels des Lenkers 15 um seine Hochachse 22 dient. In Pos. 35 ist solch ein Achssensor für die Lenksachse 23 zu sehen. Beide Sensoren können Potentiometer sein, deren Drehachse mit der entsprechenden Hoch- oder Längsachse verbunden sind. Weiterhin in Fig. 14 zu erkennen sind die beiden Bedienelemente Schalter 36 und Schalter 37 zu sehen. Der Lenker 15 kann mit einer Vielzahl von Schaltern und Tasten ausgestattet sein die entsprechend ergonomisch angeordnet, der erweiterten Bedienung eines Computers 3 (Fig. 1) dienen. So sind in Fig. 15 die Pos. 40 und 41 vorgesehene Flächen für weitere Bedienelemente. Die Felder 38 und 39 sind ebenfalls vorgesehene Flächen für Tasten und Schalter und für eine berührungssensible Fläche um eine Computermaus zu ersetzen. Je nach Ausstattung kann der Nutzer somit den Computer vollständig und ohne weitere Gerätschaften stehend bedienen. Weiterhin ist in Fig. 15 dargestellt wie die Achsblockierbolzen 32 und 33 in diesem Ausführungsbeispiel gestaltet sind.Pos. 34 represents an axle sensor, which serves to measure the angle of rotation of the arm 15 about its vertical axis 22. In Pos. 35, such an axle sensor for the steering shaft 23 can be seen. Both sensors can be potentiometers whose axes of rotation are connected to the corresponding vertical or longitudinal axis. Further to be seen in Fig. 14, the two controls switch 36 and switch 37 can be seen. The handlebar 15 can be equipped with a plurality of switches and buttons which are arranged correspondingly ergonomically, the extended operation of a computer 3 (Fig. 1) are used. Thus, in Fig. 15, the Pos. 40 and 41 provided areas for other controls. Fields 38 and 39 are also designated areas for buttons and switches and for a touch-sensitive area to replace a computer mouse. Depending on the equipment, the user can thus operate the computer completely and without further equipment standing. Furthermore, it is shown in Fig. 15 as the Achsblockierbolzen 32 and 33 are designed in this embodiment.
Fig. 16 stellt eine Rotation des Lenkers 15 um seine Hochachse 22 dar. Hierbei ist der Achsblockierbolzen 33 gesteckt um zu verhindern dass eine Neigungsrotation um die Längsachse 23 stattfinden kann. Diese Konfiguration kann dann sinnvoll sein, wenn es wichtig ist Bewegungsüberlagerungen der beiden gleichgerichteten Längsachsen 23 und 21 (Fig. 17) zu vermeiden und die Bewegung um die Längsachse 21 (Fig. 17) für das entsprechende Spiel vom Nutzer bevorzugt wird. Dann ergeben sich Bewegungsmöglichkeiten wie in Fig. 17 dargestellt: der Oberbau 20 ist Windschief um die Querachse 17 und die Längsachse 21 geneigt, wobei gleichzeitig der Lenker 15 um seine Hochachse 22 verdreht ist. Dies kann z.B. in einem Spiel sinnvoll sein, wenn die Spielfigur durch die Bewegungen des Oberbaus 20 in ihrer Fortbewegung gelenkt wird, während der Lenker 15 dazu genutzt wird und gleichzeitig die Blickrichtung zu verändern.FIG. 16 shows a rotation of the link 15 about its vertical axis 22. In this case, the axle locking bolt 33 is plugged in order to prevent a tilting rotation from taking place about the longitudinal axis 23. This configuration may be useful if it is important to avoid overlapping of movement of the two rectified longitudinal axes 23 and 21 (FIG. 17) and the movement about the longitudinal axis 21 (FIG. 17) is preferred by the user for the corresponding game. Then arise movement possibilities as shown in Fig. 17: the superstructure 20 is skewed about the transverse axis 17 and the longitudinal axis 21, wherein at the same time the handlebar 15 is rotated about its vertical axis 22. This can e.g. be useful in a game when the character is guided by the movements of the superstructure 20 in their movement, while the handlebar 15 is used to and at the same time to change the direction of view.
Fig. 18 stellt eine Rotation des Lenkers 15 um seine Längsachse 23 dar. Hierbei ist der Achsblockierbolzen 34 gesteckt, um zu verhindern, dass eine Rotation des Lenkers 15 um seine Hochachse 22 stattfinden kann. Dies ist dann sinnvoll, wenn der Nutzer z. B ein Autorennspiel bedient und den Lenker 15 entsprechend der Bewegung eines Autolenkrads benutzen möchte. Hierzu könnte er durch Vor- und Rückbewegung 15 des Lenkers 15 sein Auto beschleunigen oder abbremsen, während er mit dem Lenker 15 die Richtung bestimmt. In diesem Fall, wie inFig. 18 illustrates a rotation of the link 15 about its longitudinal axis 23. In this case, the Achsblockierbolzen 34 is plugged to prevent that a rotation of the arm 15 about its vertical axis 22 can take place. This is useful if the user z. B operates a car racing game and wants to use the handlebar 15 according to the movement of a car steering wheel. For this purpose, he could speed up or slow down his car by forward and backward movement 15 of the handlebar 15, while he determined with the handlebar 15, the direction. In this case, as in
Fig. 19 dargestellt, wäre eine Interaktion der Beiden gleichgerichteten Längsachsen 23 und 21 zu vermeiden, in dem der Achsblockierbolzen 43 zusätzlich gesteckt wird. Dieser verhindert eine seitliche Neigung des Oberbaus 20 um die Längsachse 21 des Hauptlagers 11.Fig. 19, an interaction of the two rectified longitudinal axes 23 and 21 would be avoided, in which the Achsblockierbolzen 43 is additionally inserted. This prevents a lateral inclination of the superstructure 20 about the longitudinal axis 21 of the main bearing eleventh
In Fig. 20 wird ein alternativer Verbau der Widerstandselemente dargestellt. Hierbei ist das Widerstandselement 9 in dem Unterhebel 12 einseitig fixiert und über ein flexibles Zugelement 44, welches über das Umlenkrollenpaket 45 geführt wird, mit dem Widerstandslager 8 (Fig. 9) oder direkt mit der Plattform 6 (Fig. 2) verbunden. Durch Winkeländerung des Unterhebels 12 wird das Widerstandselement 9 über das flexible Zugelement 44 gedehnt, wodurch der Widerstand im Falle einer Zugfeder ansteigt. Der Vorteil dieser Anordnungen der Widerstandselemente liegt in der kompakteren Bauform.In Fig. 20, an alternative construction of the resistance elements is shown. Here, the resistance element 9 is fixed on one side in the lower lever 12 and connected via a flexible tension element 44, which is guided over the Umlenkrollenpaket 45, with the resistance bearing 8 (FIG. 9) or directly to the platform 6 (FIG. By changing the angle of the lower lever 12, the resistance element 9 is stretched over the flexible tension member 44, whereby the resistance increases in the case of a tension spring. The advantage of these arrangements of the resistance elements lies in the more compact design.
Fig. 21 stellt eine Möglichkeit der Ausführung eines Widerstandselements dar, in der z.B. ein Elektroantrieb 50 über ein Zugelement 51 , welches an seinem oberen Ende mit dem Unterhebel 12 verbunden ist, eine elektronisch gesteuerte Kraft- bzw. Widerstandsanstieg auf den Unterhebel 12 aufbringt. Dazu wird das Zugelement 51 über ein Umlenkrollenpaket 52 auf einer Spule 53, die über z.B. einen ElektroantriebFig. 21 illustrates one way of carrying out a resistive element in which e.g. an electric drive 50 via a tension member 51 which is connected at its upper end to the lower lever 12, an electronically controlled force or resistance increase applied to the lower lever 12. For this purpose, the tension member 51 via a Umlenkrollenpaket 52 on a spool 53, which via e.g. an electric drive
50 angetrieben wird, auf- bzw. abgewickelt. Diese Art eines Widerstandselements bietet den Vorteil eines programmgesteuerten Widerstandsverlaufs. Auch kann in diesem Fall der Widerstand derart gesteuert werden, das er als Kraftrückkopplung dient, d. h, dass wenn z.B. in einem Autorennspiel das Fahrzeug an einer Leitplanke entlang fährt werden die Kräfte, die virtuell auf die Lenkung wirken, in reale, für den Nutzer erlebbare Kräfte umgesetzt.50 is driven, up or unwound. This type of resistance element offers the advantage of a program-controlled resistance profile. Also, in this case, the resistance can be controlled so that it serves as force feedback, d. h, that if e.g. In a car racing game the vehicle drives along a guardrail, the forces acting virtually on the steering are converted into real, user-perceivable forces.
Fig. 22 stellt eine weitere Variante dar bei der z.B. das Widerstandselement 9 aus einer Zugfeder besteht, zu der parallel oder hintereinandergeschaltet ein ZugelementFig. 22 illustrates another variant in which e.g. the resistance element 9 consists of a tension spring, to the parallel or successively connected a tension element
51 verläuft, welches zwischen dem Unterhebel 12 und dem Elektroantrieb 50 befestigt ist. In diesem Fall dient die elektrisch betriebene Zusatzwiderstandsvorrichtung einer Widerstandssteigerung im Falle einer programmgesteuerten Kraftrückkopplung.51 runs, which between the lower lever 12 and the electric drive 50th is attached. In this case, the electrically operated auxiliary resistance device serves to increase the resistance in the event of a program-controlled force feedback.
In Fig. 23 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines Widerstandselements einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen magnetischen Zylinder, der aus einem Spulenzylinder 54 besteht, in den ein Kernkolben 55 derart in dem Spulenzylinder 54 gelagert ist, dass er sich in Richtung seiner Längsachse bewegen kann. Die Spule des Spulenzylinders 54 wird programmgesteuert mit elektrischem Strom beaufschlagt, was dazu führt, dass eine Kraft auf den Kernkolben 55 in Richtung seiner Längsachse wirkt. Durch entsprechende Ansteuerung des Spulenzylinders 54, der auf der Plattform 6 (Fig. 2) winkelbeweglich gelagert ist, wird so eine Zugkraft über den Kernkolben 55, der wiederum mit dem Unterhebel 12 winkelbeweglich gelagert ist, auf diesen übertragen.FIG. 23 shows a further embodiment of a resistance element of a device according to the invention. This is a magnetic cylinder, which consists of a coil cylinder 54, in which a core piston 55 is mounted in the bobbin 54 so that it can move in the direction of its longitudinal axis. The coil of the coil cylinder 54 is under program control applied with electric current, which causes a force acting on the core piston 55 in the direction of its longitudinal axis. By appropriate control of the coil cylinder 54, which is angularly movably mounted on the platform 6 (FIG. 2), a tensile force is thus transmitted to the core piston 55, which in turn is angularly movably mounted with the lower lever 12.
In Fig. 24 wird eine weitere Variante eines Widerstandselements einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine Biegefeder 56 mit z.B. kreisförmigem Querschnitt. Diese ist an ihrem oberen Ende fest mit dem Unterhebel 12 verbunden. Das untere Ende ist über ein höhenverstellbares Rollenpaket 57 mit der Plattform 6 derart verbunden, dass sich bei Neigung des Unterhebels 12 die Biegefeder 56 in die entsprechende Richtung durchbiegen kann und somit der Bewegung des Lenkers 15 einen Widerstand entgegensetzt.FIG. 24 shows a further variant of a resistance element of a device according to the invention. This is a bending spring 56 with e.g. circular cross-section. This is firmly connected at its upper end to the lower lever 12. The lower end is connected via a height-adjustable roller package 57 with the platform 6 such that, when the lower lever 12 inclines, the bending spring 56 can bend in the corresponding direction and thus opposes the movement of the link 15 a resistance.
Fig. 25 veranschaulicht eine Durchbiegung eines Widerstandselements gemäß Fig. 24. Der Unterhebel 12 wird durch Kraft auf den Lenker 15 gegen die Plattform 6 geneigt, so dass die Biegefeder 56 sich entsprechend durchbiegt.Fig. 25 illustrates a deflection of a resistive element according to Fig. 24. The lower lever 12 is tilted by force on the handlebar 15 against the platform 6, so that the bending spring 56 bends accordingly.
Alle hier vorgestellten Varianten des Widersandselements bzw. deren Verbauart und Funktionsweisen, können sowohl einzeln, als auch in Kombinationen bei allen Widerstandselementen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung vorkommen. Die jeweilige Ausführung wird durch Argumente der Wirtschaftlichkeit und des Funktionsumfangs festgelegt. In Fig. 26 sind zwei Vibrationsmotoren 48 und 49 dargestellt, welche in dem Lenker 15 eingebaut sein können um ein Spiel „fühlbar" zu machen. Solche Einrichtungen sind in heutigen Spielekonsolen und Joysticks üblich und dienen dazu dem Nutzer über Vibration mitzuteilen wenn z. B seine Spielfigur in einem Rennspiel anstößt. Derartige Vibrations- oder Unwuchtmotoren können auch an anderer Stelle im Gerät verbaut sein und können dazu dienen den Sporteffekt in anstrengenden Positionen zu verstärken, wobei die Vibration des Unwuchtmotors durch das Betätigungselement auf den Nutzer übertragen wird. Z.B. während mit dem Gerät eine Isometrische Übung durchgeführt wird und der Nutzer ein hohes Maß an Kraft über einen bestimmten Zeitraum aufwendet, kann der oder die Unwuchtmotor(en) mit kontrollierter Frequenz zugeschaltet werden um die Muskulatur mit einem verstärkten Trainingsreiz zu beaufschlagen. Dies führt zu einer Effizienzsteigerung des Trainings und somit zu einer Trainingsdauerverkürzung.All variants of the opposing element presented here, or their type of installation and modes of operation, can occur both individually and in combinations in all the resistance elements of a device according to the invention. The respective execution is determined by arguments of economy and the scope of functions. Shown in Figure 26 are two vibratory motors 48 and 49 which may be incorporated in the handlebar 15 to make a game "tangible." Such devices are commonplace in today's game consoles and joysticks and serve to alert the user when vibration occurs, for example Such vibration or imbalance motors can also be installed elsewhere in the device and can serve to reinforce the sport effect in strenuous positions, wherein the vibration of the unbalance motor is transmitted by the actuating element to the user If an isometric exercise is performed on the device and the user applies a high level of force over a certain period of time, the controlled frequency unbalance motor (s) can be switched on in order to provide the muscles with an increased training stimulus Trainings and thus to a Tra iningsdauerverkürzung.
Grundsätzlich können die Vibrations- bzw. Umwuchtmotoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart ausgeführt sein, dass sie in ihrer Amplitude und/oder Frequenz verstellbar sind.In principle, the vibration or recirculation motors in the context of the present invention can be designed such that they are adjustable in their amplitude and / or frequency.
Fig. 27 zeigt den unteren Abschnitt des Oberbaus, der über ein Kreuzgelenk 100 mit einer Platte bzw. Plattform verbunden ist, die den Oberbau trägt und auf dem der Nutzer des Gerätes je nach Bedarf stehen kann. Innerhalb des hohl ausgeführten Oberbaus befindet sich die Biegefeder 110, die z. B. als Rundstahl ausgeführt sein kann. Das Bezugszeichen 120 kennzeichnet ein Biegefedergelenk, das z. B. als Kugelgelenk oder Elastomergelenk ausgeführt sein kann. An der Position 130 ist die Biegefeder 110 fest in die Platte eingespannt.Fig. 27 shows the lower portion of the superstructure, which is connected via a universal joint 100 with a plate or platform which carries the superstructure and on which the user of the device can stand as needed. Within the hollow superstructure is the bending spring 110, the z. B. can be designed as round steel. The reference numeral 120 denotes a bending spring joint, the z. B. can be designed as a ball joint or elastomer joint. At position 130, the bending spring 110 is firmly clamped in the plate.
Fig. 28 zeigt die Neigung des Oberbaus relativ zur Platte zur Seite und Fig. 29 zeigt die Neigung gleichzeitig zur Seite sowie nach vorne. Unabhängig davon, um welche Achse des Kreuzgelenkes 100 der Oberbau verschwenkt wird, übt die Biegefeder 110 eine der Bewegung entgegen gerichtet Gegenkraft auf.Fig. 28 shows the inclination of the superstructure relative to the plate to the side and Fig. 29 shows the inclination simultaneously to the side and to the front. Regardless of which axis of the universal joint 100 of the superstructure is pivoted, the bending spring 110 exerts a counteracting the movement counteracting force.
Gegenüber der in Fig. 27 dargestellten Anordnung können das Biegefedergelenk 120 und die feste Einspannung 130 auch vertauscht sein, d. h die Biegefeder könnte fest am Oberbau und gelenkig an der Platte angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn entweder das Gelenk 120 oder die feste Einspannung 130 derart ausgeführt sind, dass sie eine Verschiebung der Biegefeder 110 in axialer Richtung zulassen, die während der Biegung auftritt. Die Feder 110 kann wahlweise auch im Gelenk 120 fest eingespannt, z. B. eingeschrumpft sein.Compared with the arrangement shown in Fig. 27, the bending spring joint 120 and the fixed clamping 130 may also be reversed, d. h The spiral spring could be fixed to the superstructure and hinged to the plate. It is particularly advantageous if either the joint 120 or the fixed clamping 130 are designed such that they allow a displacement of the bending spring 110 in the axial direction, which occurs during the bending. The spring 110 may optionally be clamped firmly in the joint 120, z. B. Shrunk.
Das Biegefedergelenk kann höheneinstellbar in dem Rohr des Oberbaus oder an dem Oberbau geführt sein, um das Kraftniveau zu verändern. Ein Tieferstellen des Gelenks führt zu einem steiferen Verhalten der Feder 110 und somit zu einem Anstieg des Kraftniveaus.The spiral spring joint can be adjusted in height in the tube of the superstructure or on the superstructure, in order to change the force level. Lowering the joint leads to a stiffer behavior of the spring 110 and thus to an increase in the force level.
Außer dem hier dargestellten Rechteckprofil des Oberbaus ist selbstverständlich auch jedes andere Profil, beispielsweise ein Rundprofil denkbar.In addition to the rectangular profile of the superstructure shown here, of course, any other profile, such as a round profile conceivable.
Fig. 30 zeigt den Lenker 5, der in seinen beiden Endbereichen jeweils einen Handgriff 150 aufweist. Zwischen den Handgriffen 150 erstreckt sich die Lenkerlängsachse, in der oder parallel zu der das Widerstandselement 160 liegt. Das Widerstands 160 steht mit einem Hebel 170 in Verbindung, der fest an dem Oberbau angeordnet ist. Der Hebel 170 erstreckt sich von dem Oberbau bis zur Längsachse des Lenkers 5 und ist mit dem Widerstandselement 160 entweder über ein Federgelenk oder über eine feste Einspannung z.B. im Falle einer Biegefeder verbunden. Dasselbe gilt für die Verbindung zwischen Widerstandselement 160 und Lenker 5.Fig. 30 shows the handlebar 5, which has in each case a handle 150 in its two end regions. Between the handles 150 extends the handlebar longitudinal axis in or parallel to which the resistance element 160 is located. The resistor 160 is connected to a lever 170, which is fixed to the superstructure. The lever 170 extends from the superstructure to the longitudinal axis of the link 5 and is connected to the resistance element 160 either via a spring joint or via a fixed clamping e.g. connected in the case of a spiral spring. The same applies to the connection between resistance element 160 and handlebars 5.
Im Gegensatz zu der in den Figuren 1 bis 26 dargestellten Ausführung ist bei der Ausführungsform gemäß der Figuren 30 bis 33 das Widerstandselement in der Lenkerlängsachse oder zumindest im wesentlichen parallel zu dieser angeordnet.In contrast to the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 26, in the embodiment according to FIGS. 30 to 33 the resistance element is arranged in the longitudinal axis of the handlebar or at least substantially parallel to it.
Fig. 30 zeigt das Widerstandselement 160 in seiner kürzesten, das heißt geraden Stellung. Das Widerstandselement 160 kann beliebig ausgeführt sein, beispielsweise als Zug- oder Biegefeder.Fig. 30 shows the resistance element 160 in its shortest, that is straight position. The resistance element 160 can be designed as desired, for example as a tension or bending spring.
Fig. 31 zeigt eine Position, bei der der Lenker 5 um die Y-Achse 180 im Uhrzeigersinn verschwenkt ist. Wie dies aus Figur 31 ersichtlich ist, dehnt sich das Widerstandselement 160 im Falle einer Zugfeder bzw. biegt sich im Falle einer Biegefeder und bringt somit der Lenkbewegung eine Gegenkraft entgegen.Fig. 31 shows a position in which the handlebar 5 is pivoted about the Y-axis 180 in a clockwise direction. As can be seen in FIG. 31, this expands Resistance element 160 in the case of a tension spring or bends in the case of a spiral spring and thus counteracts the steering movement counterforce.
Fig. 32 zeigt in einer Ansicht von oben den Lenker 5 in seiner neutralen Position. Fig. 33 zeigt eine Position, in der der Lenker 5 um die Z-Achse 190 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht ist. Auch in diesem Fall dehnt sich das Widerstandselement 160 im Falle einer Zugfeder bzw. biegt sich im Falle einer Biegefeder.Fig. 32 shows in a view from above the handlebar 5 in its neutral position. Fig. 33 shows a position in which the handlebar 5 is rotated about the Z-axis 190 in the counterclockwise direction. Also in this case, the resistance element 160 expands in the case of a tension spring or bends in the case of a spiral spring.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein Gerät beschränkt ist, dass nur im Stehen betrieben werden kann. Grundsätzlich ist es möglich, das Gerät auch im Sitzen zu betreiben, hierzu kann ein Sitz/Stuhl beispielsweise mit der Bodenplattform verbunden werden oder daraufgestellt werden.In addition, it should be noted that the present invention is not limited to a device that can only be operated standing up. Basically, it is possible to operate the device while sitting, this can be a seat / chair, for example, connected to the ground platform or placed on it.
Das Gerät selbst kann über eine elektronische Anzeigeeinheit verfügen, die der Einstellung des Gerätes dient.The device itself may have an electronic display unit for setting the device.
Ferner kann die aus Fig. 24 ersichtliche Anordnung einer Biegefeder ebenso im Lenker bzw. im Betätigungselement zum Einsatz kommen.Furthermore, the arrangement of a bending spring shown in FIG. 24 can also be used in the handlebar or in the actuating element.
Grundsätzlich ist des weiteren darauf hinzuweisen, dass sämtliche Widerstandselemente auch mehrfach in einem Gelenk zum Einsatz kommen können, um beispielsweise durch Verwendung mehrerer kleiner Elemente Raum zu sparen. Hier ist sowohl eine parallele Anordnung beispielsweise von Zug- oder Biegefedern möglich als auch eine getrennte Anordnung, beispielsweise eine spiegelbildliche Anordnung der Kraftelemente in beiden Hälften des Betätigungshebels.In principle, it should also be pointed out that all resistance elements can also be used several times in a joint in order to save space, for example, by using a plurality of small elements. Here, both a parallel arrangement of, for example, tension or bending springs is possible as well as a separate arrangement, for example, a mirror image arrangement of the force elements in both halves of the actuating lever.
Sämtliche dargestellte Widerstandselemente können auch kopfüber bzw. in umgekehrter Reihenfolge verbaut werden.All shown resistance elements can also be installed upside down or in reverse order.
Denkbar ist auch, dass die Erfindung sowohl bodenseitig als auch kopf-über bzw. in jedem beliebigen Winkel dazwischen befestigt sein kann, um z.B. ein spezielles Beintraining für therapeutische Zwecke bieten zu können. Das heißt, dass die Widerstandselemente sich auch vor, hinter oder oberhalb des/der Betätigungselement(e) befinden können. Beispielsweise würde in einem solchen Fall das Betätigungselement des sog. „Oberbaus" kopf-über nach unten hängen und mit den Füßen betätigt werden, was zu einem verstärkten Bein- und Hüftmuskeltraining führt.It is also conceivable that the invention can be fastened both at the bottom and head-over or in any arbitrary angle therebetween in order, for example, to be able to offer a special leg training for therapeutic purposes. This means that the resistance elements also before, behind or above the / Actuator (s) can be located. For example, in such a case, the actuator of the so-called "superstructure" would hang down over the head and be operated with the feet, resulting in increased leg and hip muscle training.
Die in den Zeichnungen dargestellte Bodenplatte ist nicht zwingend Bestandteil des Gerätes. Insbesondere im gewerblichen Bereich kann auch eine direkte Bodenmontage denkbar sein.The bottom plate shown in the drawings is not necessarily part of the device. Especially in the commercial sector, a direct floor mounting can be conceivable.
Die sogenannte Treibersoftware, die dazu dient die Kommunikation zwischen der Elektronik einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, also dem Controller 1 (Fig.1) und einem Computer 3 (Fig.1) zu ermöglichen besitzt in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die nachfolgend aufgeführten Eigenschaften:The so-called driver software, which serves to enable communication between the electronics of a device according to the invention, ie the controller 1 (FIG. 1) and a computer 3 (FIG. 1), has the following properties in a preferred embodiment of the invention:
in erster Linie teilt sie dem Computer mit welcher Anschluss mit welcher Taste belegt ist, also ob z.B. der Anschluss mit der Nummer 008 ein einfacher Schalter, ein analog gesteuerter Sensor, ein elektrischer Antrieb oder eine Anzeige ist.First of all, it tells the computer which port is assigned to which key, that is, e.g. the connection number 008 is a simple switch, an analog controlled sensor, an electric drive or a display.
Weiterhin kommuniziert die Treibersoftware kontinuierlich die Signalzustände und Signaländerungen zwischen dem Computer und der Elektronik der Vorrichtung.Furthermore, the driver software continuously communicates the signal states and signal changes between the computer and the electronics of the device.
Optional stellt die Treibersoftware ein Konfigurationsfenster auf dem Display des Computers zur Verfügung, welches dem Nutzer erlaubt, die einzelnen Bedienelemente jeweils verschiedenen Funktionen für z.B. ein Spielprogramm zuzuordnen. Weiterhin erlaubt es dem Nutzer den maximalen Winkelausschlag den er gegen den mechanischen Widerstand an den verschiedenen Gelenken ausführt zu ermitteln und somit die Spielesteuerung auf ihn persönlich einzustellen. Der Nutzer kann auch einen Weg- oder Winkelabhängigen Sensor derart konfigurieren, dass dieser in verschiedenen, definierten Stellungen unterschiedliche Funktionen zugewiesen bekommt. So kann z.B. der winkelabhängige Sensor der Vor- Rückbewegung des Hauptlagers 11 aus Fig. 3, derart konfiguriert werden, dass er bei einer Auslenkung nach vorne innerhalb der ersten 10° der Neigung die Funktion „Gehen,, und ab einem Winkel von 15° die Funktion „Rennen,, zugewiesen bekommt. Die Treibersoftware ermöglicht das Editieren, Abspeichern und Aktivieren von nutzerspezifischen Einstellungen, wie maximaler Winkelausschlag,Optionally, the driver software provides a configuration window on the display of the computer, which allows the user to assign the individual control elements in each case to different functions for a game program, for example. Furthermore, it allows the user to determine the maximum angular deflection that he performs against the mechanical resistance at the various joints and thus adjust the game control to him personally. The user can also configure a distance or angle-dependent sensor in such a way that it is assigned different functions in different, defined positions. Thus, for example, the angle-dependent sensor of the Vor-back movement of the main bearing 11 of FIG. 3, be configured so that it at a deflection forward within the first 10 ° of the inclination, the function "walking ,, and from an angle of 15 ° the Function "race ,, assigned. The driver software makes it possible to edit, save and activate user-specific settings, such as maximum angular deflection,
Funktionszuordnungen von Bedienelementen und Nullstellungen auf einem Datenträger.Function assignments of controls and zero settings on a data carrier.
Figur 34 zeigt das erfindungsgemäße Gerät mit mehreren Widerstandselementen 610, die in einem Gehäuse 600 angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Gehäuses 600 erstrecken. Das Gehäuse 600 steht mit einem ersten Teil in Verbindung, beispielsweise mit einem Rahmen. In dem Gehäuse 600 befindet sich des weiteren ein Abschnitt eines zweiten Teils, beispielsweise eines Betätigungselementes, relativ zu dem das erste Teil bewegbar ist. Durch die Betätigung des Abschnittes des zweiten Teils in dem Gehäuse 600 werden die beispielsweise aus Gummi bestehenden Widerstandselemente verformt und üben eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft aus. Figur 34 zeigt diese Widerstandselemente jeweils paarweise als Kreuzgelenke im Bereich zwischen Lenker und Oberbau und zwischen Oberbau und Bodenplatte bzw. Fußboden.FIG. 34 shows the device according to the invention with a plurality of resistance elements 610, which are arranged in a housing 600 and extend in the longitudinal direction of the housing 600. The housing 600 communicates with a first part, for example with a frame. In the housing 600 is further a portion of a second part, for example an actuating element, relative to which the first part is movable. By operating the portion of the second part in the housing 600, the resistance elements made of rubber, for example, are deformed and exert a force opposing the movement. FIG. 34 shows these resistance elements in pairs as universal joints in the area between the handlebar and the superstructure and between the superstructure and the floor plate or floor.
Die Widerstandselemente 610 können beispielsweise in den Ecken des hohlen Innenraums eines im Querschnitt vieleckigen Gehäuses angeordnet sein. In diesem kann sich ferner ein Abschnitt eines ersten oder zweiten Teils befinden, das relativ zu dem Gehäuse 600 eine Relativbewegung erfährt, wodurch die Widerstandselemente 610 verformt werden, was zu einer der Relativbewegung entgegengerichteten Gegenkraft führt.The resistance elements 610 may be arranged, for example, in the corners of the hollow interior of a polygonal cross-section housing. In this may also be a portion of a first or second part, which relative to the housing 600 undergoes a relative movement, whereby the resistance elements 610 are deformed, resulting in a relative movement of opposing counterforce.
Figur 35 zeigt das Ausführungsbeispiel eines elastischen Widerstandelementes 610 als Gummiklotz, in den eine Rahmenstange 611 eingegossen ist. Ein derartiges Widerstandselement kann besonders vorteilhaft in die Plattform 6 des Gerätes 1 eingebracht werden. Die Rahmenstange 611 kann in x und y Richtung bewegt werden, wobei durch das Widerstandelement 610 eine entsprechend entgegengesetzte Gegenkraft ausgeübt wird. Figure 35 shows the embodiment of an elastic resistance element 610 as a rubber block, in which a frame bar 611 is cast. Such a resistance element can be introduced particularly advantageous in the platform 6 of the device 1. The frame bar 611 can be moved in the x and y directions, wherein a corresponding opposite counterforce is exerted by the resistance element 610.

Claims

31.01.2008 03139-07/esPatrick David D-89134 BlausteinSport-, Therapie- oder SpielgerätPatentansprüche 31.01.2008 03139-07 / esPatrick David D-89134 BlausteinSport, therapy or play equipmentPatent claims
1. Sport-, Therapie- oder Spielgerät (1) mit einem Betätigungselement, insbesondere mit einem Hand- oder Fußlenker (5, 15), sowie mit einem mit dem Betätigungselement in Verbindung stehenden Oberbau (20), mit wenigstens einem Widerstandselement (9, 16, 24, 51 , 54, 55, 56, 57, 110, 160, 600), das bei Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft ausübt, sowie mit einem Lager (11), das nicht durch eines der Widerstandselemente gebildet wird und mittels dessen der Oberbau (20) beweglich gelagert ist.1. sports, therapy or play equipment (1) with an actuating element, in particular with a hand or Fußlenker (5, 15), and with an associated with the actuating element superstructure (20), with at least one resistive element (9, 16, 24, 51, 54, 55, 56, 57, 110, 160, 600), which exerts on movement of the actuating element and / or the superstructure (20) a force directed counter to the movement, as well as with a bearing (11) is not formed by any of the resistance elements and by means of which the superstructure (20) is movably mounted.
2. Sport-, Therapie- oder Spielgerät (1) mit einem Betätigungselement, insbesondere mit einem Hand- oder Fußlenker (5, 15), sowie mit einem mit dem Betätigungselement in Verbindung stehenden Oberbau (20), der mehrteilig ausgeführt und/oder derart ausgeführt ist, dass das Betätigungselement relativ zu dem Oberbau (20) bewegbar ist, mit wenigstens einem Widerstandselement (9, 16, 24, 51 , 54, 55, 56, 57, 110, 160, 600), das bei Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft ausübt, mit einem Lager (11), mittels dessen der Oberbau (20) beweglich gelagert ist,2. sports, therapy or play equipment (1) with an actuating element, in particular with a hand or Fußlenker (5, 15), as well as with an associated with the actuating element superstructure (20), the multipart and / or such is carried out that the actuating element is movable relative to the superstructure (20), with at least one resistance element (9, 16, 24, 51, 54, 55, 56, 57, 110, 160, 600), the movement of the actuating element and / or the Superstructure (20) exerts a force opposing the movement, with a bearing (11), by means of which the superstructure (20) is movably mounted,
3. Sport-, Therapie- oder Spielgerät (1) mit einem Betätigungselement sowie mit einem mit dem Betätigungselement in Verbindung stehenden Oberbau (20), mit wenigstens einem Widerstandselement (9, 16, 24, 51 , 54, 55, 56, 57, 110, 160, 600), das bei Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) eine der Bewegung entgegengerichtete Kraft ausübt, sowie mit einem als Kreuzgelenk ausgeführten Lager (11), mittels dessen der Oberbau (20) beweglich gelagert ist.3. sports, therapy or play equipment (1) with an actuating element and with an associated with the actuating element superstructure (20), with at least one resistance element (9, 16, 24, 51, 54, 55, 56, 57, 110, 160, 600), which exerts on movement of the actuating element and / or of the superstructure (20) a force directed counter to the movement, and with a designed as a universal joint bearing (11), by means of which the superstructure (20) is movably mounted.
4. Sport-, Therapie- oder Spielgerät (1) mit wenigstens einem ersten Teil und wenigstens einem zweiten Teil, die relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere elastische Widerstandselemente (610) vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass sie der Relativbewegung der beiden Teile zueinander eine Gegenkraft entgegensetzen.4. sports, therapy or play apparatus (1) having at least a first part and at least one second part, which are movable relative to each other, characterized in that one or more elastic resistance elements (610) are provided, which are arranged such that they oppose the relative movement of the two parts to each other an opposing force.
5. Gerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Widerstandselement (610) Gummi aufweist oder aus Gummi besteht.5. Device (1) according to claim 4, characterized in that the elastic resistance element (610) comprises rubber or consists of rubber.
6. Gerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Widerstandselement (610) ein Gummifederelement ist, welches eine ein- oder mehrkantige Innenachse aufweist, die in einer ein- oder mehrkantigen Hülle über ein oder mehrere Gummielemente, vorwiegend nur um die eigene Längsachse drehbar, gelagert ist.6. Device (1) according to claim 4, characterized in that the elastic resistance element (610) is a rubber spring element which has a single or polygonal inner axis in a single or polygonal casing over one or more rubber elements, mainly only the own longitudinal axis rotatable, is stored.
7. Gerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Teile durch ein von einem Nutzer des Gerätes bedienbaren Betätigungselement, insbesondere durch einen Hand- oder Fußlenker (5, 15), durch einen Oberbau (20) oder durch ein ortsfestes Teil des Gerätes gebildet wird oder unmittelbar oder mittelbar mit diesem in Verbindung steht. 7. Device (1) according to any one of claims 4 to 6, characterized in that one of the parts by an operable by a user of the device actuator, in particular by a hand or Fußlenker (5, 15), by a superstructure (20). or is formed by a stationary part of the device or is directly or indirectly in connection with this.
8. Gerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten oder zweiten Teil um einen Oberbau (20) des Gerätes (1) handelt, der mittelbar oder unmittelbar mit einem Betätigungselement, insbesondere mit einem Lenker (5, 15) des Gerätes (1) in Verbindung steht.8. Device (1) according to one of claims 4 to 7, characterized in that it is the first or second part of a superstructure (20) of the device (1), which directly or indirectly with an actuating element, in particular with a Handlebar (5, 15) of the device (1) is in communication.
9. Gerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten oder zweiten Teil um ein ortsfestes Teil, insbesondere um eine Bodenplatte oder einen Rahmen des Gerätes (1) handelt.9. Device (1) according to one of claims 4 to 8, characterized in that it is the first or second part to a stationary part, in particular a bottom plate or a frame of the device (1).
10. Gerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgeführt ist.10. Device (1) according to one of claims 4 to 9, characterized in that the device (1) is designed according to one of claims 1 to 3.
11. Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei dem Lager (11) um ein Kreuzgelenk handelt.11. Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that at the bearing (11) is a universal joint.
12. Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberbau (20) mehrteilig aufgebaut ist.12. Device (1) according to claim 1 or 3, characterized in that the superstructure (20) is constructed in several parts.
13. Gerät (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (11) nicht durch eines der Widerstandselemente (9, 16, 24, 51, 54, 55, 56, 57, 110, 160) gebildet wird.13. Device (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the bearing (11) is not formed by one of the resistance elements (9, 16, 24, 51, 54, 55, 56, 57, 110, 160).
14. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Widerstandselemente (9, 51, 54, 55, 56, 57, 110) mit dem unteren Endbereich des Oberbaus (20) verbunden ist und derart beweglich gelagert ist, dass es der Bewegung des unteren Endbereiches des Oberbaus (20) folgt.14. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the resistance elements (9, 51, 54, 55, 56, 57, 110) is connected to the lower end portion of the superstructure (20) and mounted so movable is that it follows the movement of the lower end portion of the superstructure (20).
15. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät in einem Bereich oberhalb des den Oberbau (20) beweglich lagernden Lagers (11) ein oder mehrere weitere Lager (42) aufweist, mittels derer das Betätigungselement oder Bestandteile des Oberbaus (20) bewegbar sind.15. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device in one area above the superstructure (20) movably overlapping bearing (11) one or more further Bearing (42), by means of which the actuating element or components of the superstructure (20) are movable.
16. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberbau (20) wenigstens zweiteilig aufgebaut ist und einen Oberhebel (14) und einen sich daran anschließenden Unterhebel (12) aufweist und dass mittels des Lagers (11) der Unterhebel (12) gelagert ist.16. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the superstructure (20) is constructed at least in two parts and an upper lever (14) and an adjoining lower lever (12) and that by means of the bearing (11) of Lower lever (12) is mounted.
17. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (5, 15) über Schalter, Sensorelemente und/oder Bedienelemente verfügt über die der Nutzer des Gerätes (1) weitere Funktionalitäten, wie Menüsteuerungen und Triggertasten bzw. Triggerfunktionen, aufrufen bzw. auslösen kann.17. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the handlebar (5, 15) via switches, sensor elements and / or controls has the user of the device (1) further functionalities, such as menu controls and trigger buttons or Trigger functions, can call or trigger.
18. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (11) derart ausgebildet ist, dass der Oberbau (20) sowohl um seine Querachse (17) als auch um seine Längsachse (21) begrenzt verschwenkbar ist.18. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the bearing (11) is designed such that the superstructure (20) is limited to both its transverse axis (17) and about its longitudinal axis (21) pivotally.
19. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (15) um seine eigene Hochachse (22) drehfest oder über ein Lenklager (42) drehbar am Oberbau (20) gelagert ist.19. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the handlebar (15) about its own vertical axis (22) rotationally fixed or via a steering bearing (42) rotatably mounted on the superstructure (20).
20. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker um seine Längsachse (23) und/oder seine Querachse und/oder seine Horizontalachse und/oder um eine oder mehrere zwischen diesen Achsen liegende Achsen drehbar gelagert ist.20. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the arm is rotatably mounted about its longitudinal axis (23) and / or its transverse axis and / or its horizontal axis and / or about one or more axes lying between these axes.
21. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiteilige Oberbau (20) aus einem Oberhebel (14) und einem sich daran anschließenden Unterhebel (12) besteht und dass zwischen dem Oberhebel (14) und dem Unterhebel (12) ein Führungselement (13) vorhanden ist, das eine vorzugsweise drehfeste Längenveränderung des Oberbaus (20) ermöglicht, die dem Nutzer als fixierbare Höhenverstellung insbesondere zur Anpassung an seine Körpergröße dient, und/oder das ein Widerstandselement (24) umfaßt, das einer Längenveränderung zwischen den Oberbau (14) und den Unterbau (12) einen Gegenkraft entgegensetzt und/oder das wenigstens einen Sensor aufweist, dessen Signal als weiteres interaktives Steuersignal nutzbar ist.21. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the two-part superstructure (20) consists of an upper lever (14) and an adjoining lower lever (12) and that between the upper lever (14) and the lower lever ( 12), a guide element (13) is present, which is a preferably non-rotatable change in length of the Oberbaus (20) allows the user as a fixable height adjustment, in particular to adapt to its body size, and / or a resistance element (24), which opposes a change in length between the superstructure (14) and the base (12) an opposing force and / or which has at least one sensor whose signal can be used as another interactive control signal.
22. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät (1) über das Lager (11), das den Oberbau (20) beweglich lagert, über einen Hauptlagerträger (10) mit einer Plattform (6) verbunden ist, derart, dass Hauptlagerträger (10) und Plattform (6) eine steife Einheit bilden, wobei die Plattform (6) vorzugsweise als Standfläche für den Nutzer und/oder als Montageelement für die Wand- oder Deckenmontage ausgebildet ist.22. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) via the bearing (11), which supports the superstructure (20) movably, via a main bearing carrier (10) connected to a platform (6) is such that the main bearing carrier (10) and platform (6) form a rigid unit, wherein the platform (6) is preferably designed as a footing for the user and / or as a mounting element for wall or ceiling mounting.
23. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die den Bewegungsrichtungen des Nutzers entgegenwirkenden Widerstände, die intrinsischen Widerstände der beweglichen Teile und/oder der Sensorik, insbesondere Potentiometer, des Gerätes (1) sind, und/oder zusätzliche Widerstandselemente, vorzugsweise induktive Widerstände, Federwiderstände, oder aus den soeben aufgeführten Widerständen kombinierte Widerstände sind, die vorzugsweise verschiedene Widerstandskennlinien aufweisen können, die insbesondere nahe am neutralen Ausgangspunkt einer Bewegungsmöglichkeit am schwächsten sind und mit zunehmender Entfernung vom neutralen Ausgangspunkt progressiv ansteigen.23. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the directions of movement of the user counteracting resistors, the intrinsic resistances of the moving parts and / or the sensors, in particular potentiometers, of the device (1), and / or additional resistance elements , preferably inductive resistors, spring resistors, or are resistors combined from the resistors just mentioned, which may preferably have different resistance characteristics, which are weakest especially near the neutral starting point of a movement possibility and progressively increase with increasing distance from the neutral starting point.
24. Gerät (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandkennlinien an anwendungsspezifische Bedürfnisse anpaßbar sind.24. Device (1) according to claim 23, characterized in that the resistance characteristics are adaptable to application-specific needs.
25. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandselemente über eine Kraftrückkopplung verfügen und somit virtuelle Ereignissituationen durch Krafteinwirkung auf das Gerät (1) oder auf Teile davon dem Nutzer vermitteln können.25. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the resistance elements via a force feedback and thus can convey virtual event situations to the user by applying force to the device (1) or parts thereof.
26. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Lenker (15) oder/und am Oberbau (20), vorzugsweise in der Nähe des Lenkers oder/und in der Plattform (6) , ein, zwei oder mehr als zwei Vibratoren angeordnet sind, die besondere Ereignissituationen anzeigen, oder/und die der Effizienzsteigerung des Trainings dienen, indem der Sporteffekt in anstrengenden Positionen verstärkt wird, wobei die Vibration mittels Unwuchtmotoren durch den Lenker (15) und/oder durch den Oberbau und/oder die Plattform (6) auf den Nutzer übertragen wird.26. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that on the handlebar (15) and / or on the superstructure (20), preferably in the vicinity of the handlebar and / or in the platform (6), one, two or more than two vibrators are arranged, which indicate special event situations, and / or which serve to increase the efficiency of the training by the sport effect in strenuous positions is amplified, the vibration by means of unbalance motors by the handlebar (15) and / or by the superstructure and / or the platform (6) is transmitted to the user.
27. Gerät (1) nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftrückkopplung bzw. die Vibratoren, ein interaktives Wechselwirken mehrerer Teilnehmer in einem Computerspiel, Therapie oder Sportprogramm ermöglichen.27. Device (1) according to any one of claims 25 or 26, characterized in that the force feedback or the vibrators, an interactive interaction of several participants in a computer game, therapy or sports program allow.
28. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Ansprüchen beschriebenen beweglichen Lagerungen auch mit einem oder mehreren lose mitgelieferten oder bereits an einem Kontroller installierten Teil oder Teilen, vorzugsweise Achsblockierbolzen (32, 33) um ein oder mehrere Freiheitsgrade frei wählbar blockiert werden können.28. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the movable supports described in the claims also with one or more loosely supplied or already installed on a controller part or parts, preferably Achsblockierbolzen (32, 33) to one or several degrees of freedom can be blocked freely selectable.
29. Gerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (11) des Oberbaus (20) mit seiner Querachse mit dem Hauptlagerträger (10) drehbeweglich verbunden ist, und über die Längsachse (21) mit dem Oberbau (20) ebenfalls drehbeweglich verbunden ist, wobei die Sensoren zur Bewegungserfassung vorzugsweise Drehwinkelabhängige Sensoren sind, deren Drehachsen der jeweiligen Bewegungsachse entsprechen oder parallel zu dieser verlaufen.29. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing (11) of the superstructure (20) with its transverse axis with the main bearing support (10) is rotatably connected, and about the longitudinal axis (21) with the superstructure (20). 20) is also rotatably connected, wherein the sensors for detecting movement are preferably rotation angle-dependent sensors whose axes of rotation correspond to the respective axis of movement or parallel to this.
30. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ein oder mehrere Erfassungsmittel aufweist, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils und/oder die bei der Bewegung oder Betätigung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils auftretende Kraft erfassen und ein die Bewegung und/oder ein die Kraft repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln.30. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises one or more detection means which in such a way are executed, that they the movement of the actuating element and / or the superstructure (20) or the first part and / or the second part and / or in the movement or actuation of the actuating element and / or the superstructure (20) and Detecting the first part and / or the second part occurring force and provide the movement and / or a force representing signal or transmit.
31. Gerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät über ein oder mehrere Bauelemente verfügt, die das von den Erfassungsmitteln abgegebene Signal verarbeiten und die über einen oder mehrere Anschlüsse zum Anschließen eines oder mehrerer Bildschirme an das oder die Bauelemente verfügen.31. Apparatus according to claim 30, characterized in that the device has one or more components which process the signal emitted by the detection means and which have one or more terminals for connecting one or more screens to the one or more components.
32. Gerät nach Anspruch 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät über ein oder mehrere Übertragungsmittel verfügt oder mit diesen verbindbar ist, wobei die Übertragungsmittel derart ausgeführt sind, dass sie das von den Erfassungsmitteln abgegebene Signal an eine Konsole bzw. an einen Computer übertragen.32. Apparatus according to claim 30 or 31, characterized in that the device has or can be connected to one or more transmission means, wherein the transmission means are designed such that it outputs the signal emitted by the detection means to a console or to a computer transfer.
33. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät keine Erfassungsmittel aufweist, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils und/oder die bei der Bewegung oder Betätigung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils auftretende Kraft erfassen und/oder ein die Bewegung und/oder ein die Kraft repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln.33. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that the device has no detection means which are designed such that they the movement of the actuating element and / or the superstructure (20) or the first part and / or the second Part and / or detect the force occurring during the movement or actuation of the actuating element and / or the superstructure (20) or the first part and / or the second part and / or provide the movement and / or a signal representing the force or to transfer.
34. Gerät nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelation zwischen dem durch die Erfassungsmittel erfassten oder übertragenen Signal und/oder dem durch das Bauelement verarbeiteten Signal und der tatsächlichen Bewegung oder Betätigung veränderbar ist. 34. Apparatus according to any one of claims 30 to 33, characterized in that the correlation between the detected by the detection means or transmitted signal and / or the signal processed by the component and the actual movement or actuation is variable.
35. Gerät nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelation zwischen dem durch die Erfassungsmitteln erfassten oder übertragenen Signal und/oder dem durch das Bauelement verarbeiteten Signal und der Richtung oder dem Ausmaß der tatsächlichen Bewegung oder Betätigung veränderbar ist.35. Apparatus according to claim 34, characterized in that the correlation between the detected by the detection means or transmitted signal and / or the signal processed by the component and the direction or the extent of the actual movement or actuation is variable.
36. System mit einem Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 35, mit wenigstens einem Bildschirm sowie mit Mitteln zur Darstellung einer Applikation auf dem Bildschirm, wobei das Gerät mit den Mitteln zur Darstellung einer Applikation derart in Verbindung steht, dass die Applikation durch die Betätigung des Gerätes beeinflussbar ist.36. System with a device according to one of claims 1 to 35, with at least one screen and with means for displaying an application on the screen, wherein the device is in communication with the means for displaying an application that the application by the operation of the device can be influenced.
37. System nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildschirm und/oder die Mittel zur Darstellung einer Applikation Bestandteil des Gerätes sind oder durch ein oder mehrere externe Elemente gebildet werden.37. System according to claim 36, characterized in that the screen and / or the means for displaying an application are part of the device or are formed by one or more external elements.
38. System nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das System Erfassungsmittel aufweist, die derart ausgeführt sind, dass sie die Bewegung des Betätigungselementes und/oder des Oberbaus (20) bzw. des ersten Teils und/oder des zweiten Teils erfassen und ein die Bewegung und/oder ein die Kraft repräsentierendes Signal bereitstellen oder übermitteln, wobei die Erfassungsmittel Bestandteil des Gerätes sind oder durch ein oder mehrere externe Elemente gebildet werden.38. System according to claim 36 or 37, characterized in that the system comprises detecting means which are designed such that they detect the movement of the actuating element and / or the superstructure (20) or the first part and / or the second part and a signal representing or transmitting the movement and / or the force, wherein the detection means are part of the device or are formed by one or more external elements.
39. Verwendung einer Software als Treibersoftware für den Betrieb eines Gerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 35 und/oder eines Systems nach einem der Ansprüche 36 bis 38. 39. Use of software as driver software for the operation of a device according to one of claims 1 to 35 and / or a system according to one of claims 36 to 38.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108553834A (en) * 2018-06-25 2018-09-21 广州康医疗设备实业有限公司 A kind of Isokinetic muscle strength training system and its control method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660828A (en) 1983-06-15 1987-04-28 Allen Schwab Reactive control apparatus
US5805138A (en) * 1995-06-07 1998-09-08 International Business Machines Corporation Gross motion input controller for a computer system
WO2003018391A2 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 Rice, Michael, Joseph, Patrick A handlebar assembly
WO2005043322A2 (en) 2003-10-29 2005-05-12 Powergrid Fitness, Inc. Game controller support structure and isometric exercise system and method of facilitating user exercise during game interaction
US6918860B1 (en) 2002-09-10 2005-07-19 Neil H. Nusbaum Exercise bicycle virtual reality steering apparatus
US20070281828A1 (en) * 2000-03-21 2007-12-06 Rice Michael J P Games controllers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4660828A (en) 1983-06-15 1987-04-28 Allen Schwab Reactive control apparatus
US5805138A (en) * 1995-06-07 1998-09-08 International Business Machines Corporation Gross motion input controller for a computer system
US20070281828A1 (en) * 2000-03-21 2007-12-06 Rice Michael J P Games controllers
WO2003018391A2 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 Rice, Michael, Joseph, Patrick A handlebar assembly
US6918860B1 (en) 2002-09-10 2005-07-19 Neil H. Nusbaum Exercise bicycle virtual reality steering apparatus
WO2005043322A2 (en) 2003-10-29 2005-05-12 Powergrid Fitness, Inc. Game controller support structure and isometric exercise system and method of facilitating user exercise during game interaction

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108553834A (en) * 2018-06-25 2018-09-21 广州康医疗设备实业有限公司 A kind of Isokinetic muscle strength training system and its control method
CN108553834B (en) * 2018-06-25 2023-12-12 广州一康医疗设备实业有限公司 Constant-speed muscle strength training system and control method thereof

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