ES2894231T3

ES2894231T3 - Máquina de ejercicios con peso

Info

Publication number: ES2894231T3
Application number: ES17744638T
Authority: ES
Inventors: Dmitriy Davidovich Slobodnik
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2022-02-14
Anticipated expiration: 2037-01-24
Also published as: US20180369644A1; EP3407983B1; US10286256B2; EP3407983A4; RU2620488C1; WO2017131556A1; EP3407983A1

Abstract

Una máquina de ejercicios con peso que comprende: un bastidor que lleva: - un actuador que tiene una parte móvil acoplada a una interfaz que interactúa con un deportista para recibir una fuerza procedente del actuador, en donde la interfaz se puede mover a lo largo de una primera trayectoria de carrera asignada para estirar un músculo o un grupo de músculos objetivo del deportista, y una segunda trayectoria de carrera asignada para contraer el músculo o el grupo de músculos objetivo del deportista; y - una unidad de control para controlar el actuador de manera que, cuando se mueve a lo largo de la primera trayectoria de carrera, la interfaz se opone a la fuerza aplicada por el deportista, caracterizada por que, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, la interfaz ayuda al deportista generando una fuerza suficiente para permitir que la interfaz se mueva, al menos parcialmente, a lo largo de la segunda trayectoria de carrera sin aplicar una fuerza muscular por parte del deportista a la interfaz, en donde la interfaz está provista de un transductor de galgas extensométricas para transmitir una señal a la unidad de control, y en donde, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, la interfaz ayuda al deportista porque la unidad de control utiliza el peso de una parte del cuerpo del deportista y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo.

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de ejercicios con peso

Campo de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos de entrenamiento y métodos de entrenamiento para el desarrollo y fortalecimiento de músculos y articulaciones con ejercicios destinados a superar una fuerza que actúa en contra con o sin equipo de medición, más específicamente, a dispositivos de entrenamiento y métodos de entrenamiento con la fase excéntrica del entrenamiento.

Antecedentes de la invención

Una fase excéntrica del entrenamiento es la fase en donde un músculo tenso se estira bajo carga. Mediante contracción excéntrica, el complejo músculo-tendón se estira y absorbe la energía mecánica. Un entrenamiento excéntrico extenso produce una serie de adaptaciones musculares que son ventajosas para la recuperación después del entrenamiento y de los eventos deportivos. Los músculos pueden generar una fuerza excéntrica significativamente mayor en comparación con una fuerza concéntrica. En la fase excéntrica, la fuerza es generada tanto por los elementos contráctiles de las fibras musculares como por los componentes viscoelásticos del tejido conectivo. Al mismo tiempo, mediante contracciones concéntricas, la fuerza es generada solo por elementos contráctiles.

Al realizar ejercicios excéntricos de alta intensidad, la masa muscular se incrementa debido al crecimiento de la anchura de las fibras y la cantidad de sarcómeros, principalmente, fibras del tipo II. En contraste con el entrenamiento concéntrico tradicional con peso, se produce hipertrofia antes en el entrenamiento excéntrico. Los investigadores han descubierto que el estiramiento muscular en la fase excéntrica estimula la síntesis de proteínas musculares mejor que la contracción concéntrica.

Los ejercicios excéntricos de alta intensidad proporcionan un aumento significativo de la fuerza que es mayor que mediante los ejercicios concéntricos. Los datos científicos actuales para deportistas entrenados muestran que los ejercicios excéntricos aumentan de forma efectiva la fuerza. Además, se puede aumentar la fuerza explosiva. Teniendo en cuenta que la fatiga muscular puede ser incompleta en los ejercicios concéntricos, el uso de la fase excéntrica puede conducir a una mayor fatiga de las unidades motoras del cuerpo y así crear un estímulo adicional para la hipertrofia.

Los ejercicios excéntricos regulares pueden aumentar la parte contráctil de un músculo sin aumentar la longitud visual. Como resultado, se producen dos cambios importantes de la función muscular: aumenta la velocidad de contracción; el pico de fuerza se desarrolla antes. Esto permite una mejor protección de las articulaciones por parte de los músculos contra los daños que pueden ser causados por movimientos rápidos porque los músculos comienzan a contraerse antes, aumentando así el control sobre un movimiento. Es una de las razones para recomendar ejercicios excéntricos para la prevención de lesiones y para la rehabilitación.

Los ejercicios excéntricos también requieren un nivel mucho más bajo de consumo de oxígeno y esfuerzo sobre el sistema cardiovascular, así como un nivel más bajo de carga percibida para cualquier nivel de complejidad de los ejercicios. Por lo tanto, se ha demostrado que los ejercicios excéntricos eran la elección perfecta para las personas mayores y las personas que sufrían colapso cardiovascular, ya que los ejercicios excéntricos ayudan a fortalecer los músculos de forma rápida y segura, y disminuyen significativamente los riesgos de lesiones sin sobrecargar el sistema cardiovascular.

Algunos dispositivos conocidos para el desarrollo de la fuerza ya están adaptados a ejercicios excéntricos.

El documento EP2263759 describe un dispositivo para afectar un músculo o un grupo de músculos del deportista en un modo excéntrico o concéntrico. Así, al menos un cilindro neumático permite, durante el ejercicio, limitar la carga en la fase concéntrica del entrenamiento en comparación con la excéntrica.

El documento US4865315 describe un dispositivo programable diseñado para el control y la gestión de la energía tanto en la fase concéntrica como en la excéntrica de los ejercicios físicos y los valores de la fuerza aplicada se muestran y registran en un modo en tiempo real y se pueden enviar a sistemas informáticos externos. En este dispositivo se implementa la posibilidad de selección de carga individual para cada deportista.

El documento US5254066 describe un dispositivo para aplicar fuerza física a un dedo, muñeca, mano y brazo del deportista lo que permite afectar dichas partes del cuerpo del deportista de forma concéntrica o excéntrica. El dispositivo está diseñado para la fisioterapia, rehabilitación y entrenamiento de dichas partes del cuerpo.

El documento US20150148203 describe un sistema de contrafuerza para ejercicios excéntricos en donde el movimiento inicial del pedal o de la barra de mano se realiza sin aplicar ninguna fuerza por parte del deportista y al alcanzar una posición específica del recorrido, el sistema automáticamente ejerce fuerza en la dirección opuesta con el fin de devolver el pedal o la barra de mano a la posición inicial.

En los documentos examinados, la construcción de cada dispositivo supone el uso de un peso o de una masa que impone una carga sobre los músculos del deportista. Junto con esto, la limitación de esta carga es posible desplazando una parte de la carga a otro mecanismo (cilindro hidráulico, accionamiento eléctrico). En caso de uso de carga pesada, una parte de la carga también se puede desplazar y la proporción de esta carga desplazada está limitada por la potencia de los accionamientos y la capacidad de carga de los mecanismos utilizados.

El documento US6716144 describe un dispositivo que permite realizar ejercicios para fortalecer los músculos abdominales utilizando medios elásticos para proporcionar resistencia en la fase excéntrica del ejercicio y ayudar en la fase concéntrica del ejercicio. El defecto de esta invención es el uso de un elemento elástico e incontrolable (resorte). Dicho elemento no puede proporcionar un control preciso sobre la carga aplicada.

El documento WO 00/71209 A2 se refiere a un método para evaluar una fuerza generada por un músculo. En él, un circuito de fluido se presuriza mediante una fuente de presión controlable. Los medios actuadores son accionados por el músculo contra la presión establecida en el circuito de fluido. Por lo tanto, la fuerza generada por el músculo se puede evaluar con cargas mayores que la fuerza muscular isométrica máxima.

El documento EP 2208490 A1 tiene como objetivo proporcionar un equipo de ejercicio pasivo capaz de asegurar una sensación de uso constante para evitar variaciones en la sensación de depresión contra las partes de la suela, independientemente de la diferencia de tipo de cuerpo entre los usuarios. El equipo tiene un asiento para que el usuario se apoye sobre las nalgas, reposapiés derecho e izquierdo para apoyar las plantas derecha e izquierda del usuario sentado en el asiento, y un accionador de asiento 5 para cambiar la posición del asiento para cambiar el equilibrio de carga añadida al asiento y a los reposapiés por parte del usuario, cambiando así el propio peso del usuario que actúa sobre las piernas. Cada reposapiés incluye una parte rematada por la suela sobre la que se coloca una suela y, mientras tanto, se puede mover hacia arriba y hacia abajo, un dispositivo elástico para empujar la parte rematada por la suela hacia arriba; y un ajustador de carga para ajustar un coeficiente elástico del dispositivo elástico.

El documento WO 88/07879 A1 muestra un aparato, para el cual el usuario introduce los valores de resistencia en el panel por medio de un teclado, y los valores se transmiten luego al mecanismo de accionamiento electrónico. Éste acciona un motor eléctrico que controla la bomba de engranajes que, a través de un circuito hidráulico sin válvulas, carga o descarga un ejecutor de líquido conectado directamente con el usuario mediante la herramienta de transición. El ejecutor y la herramienta transmiten señales de presión a través del transductor, respectivamente señales de posición del usuario interesado en el movimiento, a través del potenciómetro, al microprocesador que elabora dichas señales y las envía al accionamiento electrónico.

El documento US 5314390 A describe un ejercitador de extremidades programable en donde el movimiento del pedal es lineal y el usuario puede seleccionar los modos isotónico, isocinético o isoacelerador. Las extremidades se pueden ejercitar de forma individual, recíproca o en tándem. El deportista se puede reorientar fácilmente de una posición horizontal a una vertical para ejercitar la parte superior o inferior del cuerpo. Una combinación de pantalla y panel de control proporciona información de la fuerza ejercida por cada mano o pie, así como el número de repeticiones y el tiempo transcurrido, y proporciona una impresión al final de la sesión de ejercicio.

El documento US5476428 describe un accesorio para máquinas de ejercicio tipo pila de pesos, el accesorio comprende una peso, una interfaz que interactúa con el peso, tal como un mecanismo de elevación, un motor eléctrico, una unidad de control con teclado, una pantalla y un microcontrolador que permite compensar parte de la peso mediante la realización de un ejercicio, así como para controlar el peso en fases concéntricas y excéntricas. El accesorio para máquinas de ejercicio de tipo pila de pesos, conocido por el documento US5476428, proporciona la diversidad de ejercicios y, al mismo tiempo, los adapta a los requisitos individuales del usuario debido a la posibilidad de controlar el peso a lo largo de toda la trayectoria de la carrera de la parte móvil del accesorio.

Sin embargo, considerando la información antes mencionada, la fase concéntrica del ejercicio carga los músculos y es menos efectiva que la fase excéntrica del ejercicio, y el uso de la fase concéntrica en el ejercicio limita la efectividad del ejercicio en su totalidad. Esta limitación se aplica a todas las máquinas de ejercicio conocidas, incluida la técnica anterior más reciente.

Por lo tanto, existe todavía una necesidad insatisfecha de mejorar la eficiencia del entrenamiento con peso y de proporcionar una máquina de ejercicio para el mismo.

Compendio de la invención

Es un objeto de la presente invención mejorar la eficacia del entrenamiento con peso.

El objetivo se consigue creando una máquina de ejercicios con peso de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo la máquina:

un bastidor que lleva:

• un actuador que tiene una parte móvil acoplada a una interfaz que interactúa con un deportista para recibir una fuerza procedente del actuador,

en donde la interfaz se puede mover a lo largo de una primera trayectoria de carrera asignada para estirar un músculo objetivo o un grupo de músculos del deportista, y una segunda trayectoria de carrera asignada para contraer el músculo objetivo o el grupo de músculos del deportista; y

• una unidad de control para controlar el actuador de modo que,

cuando se mueve a lo largo de la primera trayectoria de carrera, la interfaz se opone a la fuerza aplicada por el deportista mientras que,

cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, la interfaz ayuda al deportista generando una fuerza suficiente para permitir que la interfaz se mueva, al menos parcialmente, a lo largo de la segunda trayectoria de carrera sin aplicar una fuerza muscular del deportista a la interfaz.

En una de las realizaciones,

la unidad de control controla una aceleración de la interfaz cuando se mueve, al menos parcialmente, a lo largo de la trayectoria de carrera; y/o

la unidad de control controla una longitud de la trayectoria de carrera de la interfaz.

El control sobre dicha aceleración sobre al menos la parte de carrera y la longitud de carrera brinda la posibilidad de configurar tal carrera de interfaz lo que permite afectar un músculo específico (objetivo) o un grupo de músculos que mejore la eficiencia de el ejercicio y hace posible el uso de dicha máquina de ejercicios para la rehabilitación y recuperación de los músculos después de las lesiones.

La interfaz está provista de un transductor de galgas extensométricas para transmitir una señal a la unidad de control. El uso de los transductores de galgas extensométricas configurados para transmitir la señal a la unidad de control permite registrar y utilizar para los cálculos los valores de la fuerza aplicada por el deportista.

En una de las realizaciones, la unidad de control controla la interfaz basándose en la señal del transductor de galgas extensométricas.

Cuando se mueve a lo largo de la trayectoria de la segunda carrera, la interfaz ayuda al deportista porque la unidad de control utiliza el peso de una parte del cuerpo del deportista y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo. Esto puede mejorar la eficiencia del entrenamiento.

En una de las realizaciones, la unidad de control mide el peso de la parte del cuerpo del deportista y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo, basándose en la señal del transductor de galgas extensométricas, cuando el deportista, mientras utiliza la máquina de ejercicios con peso y interactúa con la interfaz, no aplica su fuerza muscular desarrollada por la parte del cuerpo a la interfaz; y

la unidad de control mide la fuerza generada para ayudar al deportista, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, basándose en el peso medido y/o en la fuerza de gravedad. Esto puede mejorar la eficiencia del entrenamiento.

En una de las realizaciones, la unidad de control mide la fuerza generada para ayudar al deportista, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, basándose además en la fase de la carrera y/o en la dirección de la carrera de la interfaz. Esto puede mejorar la eficiencia del entrenamiento.

En una de las realizaciones, la interfaz comprende dos elementos de interfaz para la interacción con las extremidades del deportista, cada extremidad lleva un transductor de galgas extensométricas para transmitir una señal a la unidad de control.

En una de las realizaciones, los dos elementos de interfaz son accionados por dos barras independientes. Esta solución permite medir la fuerza de resistencia de la extremidad de cada deportista y, en función de estos resultados, proporcionar un desplazamiento simultáneo de la interfaz con las extremidades del deportista.

En una de las realizaciones, la acción opuesta se define por el peso de la parte del cuerpo y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo. Esto puede mejorar la eficiencia del entrenamiento.

El objetivo también se consigue mediante un método de entrenamiento con peso de acuerdo con la reivindicación 7, comprendiendo el método:

proporcionar una máquina de ejercicios con peso como se ha descrito anteriormente;

mediante el uso de la interfaz, oponerse a la fuerza aplicada por el deportista, cuando se mueve a lo largo de la primera trayectoria de carrera asignada para estirar el músculo o el grupo de músculos objetivo del deportista, y utilizando la interfaz, ayudar al deportista generando una fuerza suficiente para permitir que la interfaz se mueva, al menos parcialmente, a lo largo de la segunda trayectoria de carrera sin aplicar la fuerza muscular del deportista a la interfaz, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una máquina de ejercicios con peso para entrenar las superficies anterior y posterior del muslo.

La figura 2 muestra una vista isométrica de una máquina de ejercicios con peso para entrenar los músculos del pecho.

La figura 3 muestra una vista isométrica de una máquina de ejercicios con peso para entrenar los músculos de la espalda.

Descripción detallada

Según una realización mostrada en la figura 1, la máquina de ejercicios con peso para el entrenamiento de las superficies anterior y posterior del muslo comprende un bastidor oculto con un conjunto de carcasas de plástico. La base de la máquina de ejercicios con peso está hecha en forma de plataforma en forma de H 107 que es parte del bastidor y en un lado del cual está montado un asiento 104 para el deportista, que está hecho de tal manera que el deportista puede ajustar su altura e inclinarse sobre la plataforma 107 con la ayuda de accionamientos de control ubicados debajo de una carcasa 106. Hay dos asas arqueadas 105 para cada brazo del deportista mediante una base de asiento hecha de tubos de metal en la parte media de la cual hay una almohadilla suave antideslizante. El asiento 104 está cubierto con una capa de material de caucho repelente al agua y tiene un respaldo 108 cubierto con el mismo material. En el otro lado de la plataforma hay una parte 102 con forma de U invertida del bastidor que está oculta con una carcasa de plástico debajo de la cual están ubicados la unidad de control y el actuador. El actuador transmite la fuerza a una interfaz 103 que interactúa con el deportista a través de un mecanismo de manivela. El actuador es un cilindro eléctrico ESBF de Festo cuyo pistón transmite la fuerza al mecanismo de manivela que tiene la interfaz 103 montada en su eje de rotación. La interfaz 103 es un miembro excéntrico, uno de cuyos extremos está fijado en el eje del mecanismo de manivela y en el otro extremo del cual están fijados dos rodillos. Los rodillos están situados con un espacio en direcciones horizontal y vertical entre sí y la longitud y distancia entre ellos permiten mantener en su lugar ambas piernas del deportista entre ellos. Los rodillos están ubicados en el eje paralelo al eje de rotación del mecanismo de manivela. La distancia entre el eje del mecanismo de manivela y el eje de ubicación de los rodillos que corresponde a la longitud de la espinilla del deportista se puede ajustar de una manera conocida. En el eje entre el pistón del cilindro eléctrico y el brazo del mecanismo de manivela, está fijado un transductor de galgas extensométricas que define la fuerza aplicada por el deportista al miembro excéntrico. La fuerza se compone de la fuerza de los músculos y la fuerza definida por la parte del cuerpo de un deportista que interactúa con la interfaz 103, por ejemplo, a través del peso de la pierna. El transductor de galgas extensiométricas está conectado con la unidad de control y transmite la señal que corresponde a la cantidad de fuerza aplicada por el deportista al miembro excéntrico. La señal procedente del transductor de galgas extensométricas puede ser registrada por la unidad de control para monitorizar las fuerzas aplicadas por el deportista al miembro excéntrico. La unidad de control es un sistema informático para controlar los accionamientos y el actuador y para indicar la información en una pantalla táctil 101 ubicada en la parte superior de la parte en forma de U invertida del bastidor sobre una carcasa de plástico 102.

En una de las realizaciones, el deportista se sienta en el asiento 104, fija las piernas entre los rodillos ubicados en la interfaz 103 en forma de miembro excéntrico, y ajusta los parámetros de la máquina de peso para sus necesidades, utilizando la pantalla táctil 101. Estos parámetros pueden incluir: inclinación del asiento, altura del asiento, inclinación del respaldo, longitud de la espinilla, etc. Uno de estos parámetros es el peso de las piernas del deportista medido con la ayuda del transductor de galgas extensométricas en una posición en donde, utilizando la máquina de ejercicios, el deportista no afecta la interfaz 103 con la fuerza de los músculos, y el efecto aplicado a la interfaz es igual a la fuerza de atracción gravitatoria de las piernas (la fuerza de gravedad que afecta a las piernas). En ese momento, el deportista ejerce adicionalmente sobre los medios 103 una fuerza que está definida por el peso de una parte del cuerpo correspondiente. También se debe tener en cuenta que la cantidad de tal efecto puede variar desde la cantidad de fuerza de gravedad aplicada a una parte del cuerpo correspondiente y definida por un peso indicado, hasta la fracción de la cantidad de esta fuerza de gravedad menor que la unidad, dependiendo de la fase de la carrera de la media 103 de interacción con el deportista y el tipo de máquina de ejercicios. Dependiendo del tipo de máquina de ejercicios, el peso de las diferentes partes del cuerpo del deportista puede cambiar. En algunas realizaciones, junto con el peso de una parte del cuerpo o además de él, se puede medir la fuerza de gravedad aplicada a esta parte del cuerpo. Los parámetros se pueden registrar en un almacenamiento de memoria de la unidad de control para entrenamientos adicionales en forma de, por ejemplo, un perfil de un deportista específico, con el fin de tener la posibilidad de que el deportista seleccione un conjunto necesario de parámetros individuales registrados en el almacenamiento de la memoria. Después de la identificación del deportista con la carga de un perfil almacenado o el ajuste de los parámetros, el deportista puede seleccionar un plan de entrenamiento en función de uno de los objetivos: aumento de la fuerza muscular en la fase concéntrica, aumento de la fuerza muscular en la fase excéntrica, aumento de fuerza muscular en la fase mixta, golpe ascendente ("knock-up") etcétera. Además, se proporciona la posibilidad de ajuste independiente de fases concéntricas y excéntricas; en particular, la aceleración en toda la longitud de la carrera de la interfaz 103 o su parte puede ser ajustada por el deportista o preestablecida según el plan de entrenamiento seleccionado. El ajuste incluye, en particular, el corte de la carga aplicada al deportista en cualquier fase y también en cualquier parte del recorrido de la interfaz 103. Todas estas acciones se pueden realizar con la ayuda de una pantalla táctil 101. Después de seleccionar los modos de entrenamiento y ajustar los ejercicios para el entrenamiento de la superficie anterior del muslo en la fase excéntrica, se advertirá al deportista sobre el movimiento de la interfaz 103 en el estado inicial: las piernas son estiradas por las rodillas. Cuando la interfaz 103 se mueve en el estado inicial, comienza la ejecución de los ejercicios. En este modo de entrenamiento, el deportista siente presión en la parte delantera de la espinilla de una pierna estirada. La tarea del deportista es resistir esta presión a lo largo de toda la sección de la carrera de la interfaz 103 desde la posición en que las piernas están completamente estiradas hasta la posición en que las piernas están dobladas por las rodillas. Después de pasar esta sección, la máquina de ejercicios devolverá las piernas del deportista a la posición inicial sin la ayuda del deportista. Si el sistema detecta resistencia por parte del deportista, la pantalla mostrará una notificación de que se detendrá la actividad física. La detección de resistencia opuesta del deportista en tal realización de la máquina de ejercicio se realiza mediante el análisis de la unidad de control de la señal del transductor de galgas extensométricas considerando el peso medido de las piernas del deportista. Por ejemplo, cuando se mueve la interfaz 103 desde la posición en donde las piernas están dobladas por las rodillas, la influencia del peso de las piernas aumenta con el aumento del ángulo de rotación del miembro excéntrico hacia la dirección en donde las piernas se estiran por las rodillas. Por tanto, la unidad de control calcula el valor de influencia del peso de las piernas en función de un ángulo de rotación conocido del miembro excéntrico y tiene en cuenta este valor midiendo la resistencia del deportista.

En una de las realizaciones, la unidad de control deduce el valor de la fuerza definida por el peso medido de las piernas del deportista, con una corrección del ángulo de rotación excéntrico, a partir de un valor definido de la fuerza del deportista al afectar la interfaz 103 en una fase correspondiente de la carrera de la interfaz. Si el valor obtenido excede un límite predeterminado, la unidad de control identifica la resistencia del deportista y muestra una notificación correspondiente en la pantalla táctil. El límite se puede establecer en la proporción de la fuerza de gravedad que afecta a las piernas, por ejemplo, 0,05 de la fuerza de gravedad. Se puede utilizar cualquier valor límite adecuado. En una de las variantes de realización, el límite se puede establecer en cero.

En otra realización, la unidad de control puede definir la relación entre el valor definido de la fuerza del deportista en la interfaz 103 en una fase correspondiente de la carrera de la interfaz y la fuerza definida por el peso medido de las piernas del deportista con una corrección para un ángulo de rotación excéntrico. Si el valor obtenido supera un límite predeterminado, la unidad de control identifica la resistencia del deportista y muestra una notificación correspondiente en la pantalla táctil. El límite se puede establecer como un valor numérico, por ejemplo, 1.05. Se puede utilizar cualquier valor límite adecuado. En una de las formas de realización, el límite se puede establecer en 1.

En otra realización, el actuador se puede representar en forma de un motor de engranajes configurado para transmitir la fuerza a la interfaz con el deportista con la ayuda de una transmisión por correa. También en esta realización, el motor de engranajes puede tener un transductor de ángulo de eje de salida.

En algunas realizaciones, la fuerza de gravedad se mide en lugar del peso. En consecuencia, la unidad de control define el valor de fuerza definido por la fuerza de gravedad medida, que afecta las piernas del deportista, con la corrección de un ángulo de rotación excéntrico, en lugar de definir el valor del efecto definido por el peso medido de las piernas del deportista con la corrección de un ángulo de rotación excéntrico. Las acciones adicionales se realizan de manera similar a las realizaciones mencionadas anteriormente.

El control sobre la señal del transductor de galgas extensométricas permite definir la fuerza aplicada por el deportista en la parte de la carrera de la interfaz 103 donde se aplicará la fuerza del deportista, y registrar en la unidad de control los valores de estas fuerzas con el fin de monitorizar las fuerzas aplicadas por el deportista.

De acuerdo con otra realización presentada en la figura 2, la máquina de ejercicios con peso para el entrenamiento del pecho comprende un bastidor 201 en donde se fija un asiento 202 para el deportista, una pantalla táctil 203 conectada con una unidad de control 205 diseñada para el control de los modos de entrenamiento y el monitor de parámetros de entrenamiento, un actuador 204 controlado por la unidad de control 205, una interfaz con el deportista que incluye dos elementos para la interacción con el deportista en forma de palancas arqueadas 207 con asas fijas 208 en ellas para el deportista y transductores de galgas extensométricas 206. En esta realización, cada palanca 207 tiene un transductor de galgas extensométricas 206 en él. Cada transductor de galgas extensiométricas define independientemente la fuerza aplicada por el deportista sobre una palanca correspondiente y transmite la señal a la unidad de control. Por ejemplo, la unidad de control recibe información sobre la liberación de la fuerza aplicada por el deportista a una de las palancas y genera la señal para el deportista, que se muestra en la pantalla táctil 203, referente a la insuficiencia de la fuerza aplicada por el deportista. En otra realización, la unidad de control recibe información sobre la redundancia de la fuerza aplicada por el deportista sobre una de las palancas. La medición separada de las fuerzas aplicadas sobre cada palanca por el deportista aumenta la precisión de la reacción de la máquina de ejercicios con peso sobre las acciones del deportista y, por lo tanto, la eficacia y seguridad de la interacción del deportista con la máquina de ejercicios con peso. Cabe mencionar que, dependiendo del aparato, la dirección del cambio de la fuerza que actúa en contra (intensificación o relajación) dependiendo del cambio de la fuerza aplicada por el deportista (intensificación o relajación), puede ser diferente y se realiza de manera similar al ejemplo mencionado anteriormente. Además, se puede realizar el control sobre el cambio del efecto de asistencia, dependiendo de la fuerza medida aplicada por el deportista.

La unidad de control también puede registrar las señales procedentes de los transductores de galgas extensométricas para monitorizar la fuerza aplicada por el deportista.

De acuerdo con otra realización, presentada en la figura 2, la máquina de musculación para entrenamiento de espalda comprende un bastidor 301, en donde está fijado un asiento 302 para el deportista, una pantalla táctil 303 conectada con una unidad de control 305, diseñada para controlar modos de entrenamiento y monitorización de parámetros de entrenamiento, un actuador 304 controlado por la unidad de control 305, una interfaz que interactúa con el deportista que incluye dos elementos para la interacción con el deportista en forma de palancas arqueadas 307 con asas fijas 308 en ellas para el deportista y transductores de galgas extensométricas 306 y rodillos 309.

En una realización, el usuario que utiliza la máquina de ejercicios con peso puede ajustar la unidad de control del actuador de tal manera que se pueden repetir algunos ejercicios parciales, en otras palabras, la interfaz no puede pasar la carrera completa. Estas repeticiones se pueden añadir al final de un entrenamiento realizando las llamadas repeticiones forzadas. Otra variante del uso de una carrera incompleta de la interfaz es la posibilidad de afectar músculos específicos o parte de los músculos del deportista. Por ejemplo, mientras se ejecuta el ejercicio en 10-12 cm de la carrera de la interfaz en la máquina de ejercicios con peso, es posible afectar solo los tendones de la superficie anterior del muslo. Por lo tanto, la máquina de ejercicios con peso se puede ajustar para trabajar con un músculo específico o un grupo de músculos para trabajar en una extremidad dañada.

En una realización, el deportista puede establecer la aceleración de la interfaz con el deportista de diferentes formas dependiendo de una sección de la carrera de la interfaz. Por ejemplo, para establecer que el 10% de la aceleración máxima en la primera parte sea igual a 1/5, el 30% en el último 1/5 del trazo y el 100% en el medio del trazo de la interfaz. Por tanto, el deportista puede reducir la carga sobre los tendones al principio y al final del ejercicio.

Aunque la presente descripción contiene algunas realizaciones preferidas, no son limitantes y han sido proporcionadas a modo de ejemplo. El alcance de la invención no está limitado por los ejemplos proporcionados; sino que, está definido solo por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de ejercicios con peso que comprende:

un bastidor que lleva:

- un actuador que tiene una parte móvil acoplada a una interfaz que interactúa con un deportista para recibir una fuerza procedente del actuador,

en donde la interfaz se puede mover a lo largo de una primera trayectoria de carrera asignada para estirar un músculo o un grupo de músculos objetivo del deportista, y una segunda trayectoria de carrera asignada para contraer el músculo o el grupo de músculos objetivo del deportista; y

- una unidad de control para controlar el actuador de manera que,

cuando se mueve a lo largo de la primera trayectoria de carrera, la interfaz se opone a la fuerza aplicada por el deportista,

caracterizada por que,

cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, la interfaz ayuda al deportista generando una fuerza suficiente para permitir que la interfaz se mueva, al menos parcialmente, a lo largo de la segunda trayectoria de carrera sin aplicar una fuerza muscular por parte del deportista a la interfaz,

en donde la interfaz está provista de un transductor de galgas extensométricas para transmitir una señal a la unidad de control,

y en donde, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, la interfaz ayuda al deportista porque la unidad de control utiliza el peso de una parte del cuerpo del deportista y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo.

2. La máquina de ejercicios con peso de la reivindicación 1, en donde

3. La máquina de ejercicios con peso de la reivindicación 1, en donde la unidad de control controla la interfaz basándose en la señal del transductor de galgas extensométricas.

4. La máquina de ejercicios con peso de la reivindicación 1, en donde

la unidad de control mide el peso de la parte del cuerpo del deportista y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo, basándose en la señal del transductor de galgas extensométricas, cuando el deportista, mientras utiliza la máquina de ejercicios con peso e interactúa con la interfaz, no aplica su fuerza muscular desarrollada por la parte del cuerpo a la interfaz; y

la unidad de control mide la fuerza generada para ayudar al deportista, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, basándose en el peso medido y/o en la fuerza de gravedad.

5. La máquina de ejercicios con peso de la reivindicación 4, en donde

la unidad de control mide la fuerza generada para ayudar al deportista, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera, basándose además en la fase de la carrera y/o en la dirección de la carrera de la interfaz, o en donde la acción opuesta está definida por el peso de la parte del cuerpo y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo.

6. La máquina de ejercicios con peso de la reivindicación 1, en donde

la interfaz comprende dos elementos de interfaz para la interacción con las extremidades del deportista, llevando cada extremidad un transductor de galgas extensiométricas para transmitir una señal a la unidad de control, en donde los dos elementos de interfaz son preferiblemente accionados por dos barras independientes.

7. Un método de entrenamiento con peso, comprendiendo el método:

proporcionar una máquina de ejercicios con peso de cualquiera de las reivindicaciones 1-4; mediante el uso de la interfaz, oponiéndose a la fuerza aplicada por el deportista,

cuando se mueve a lo largo de la primera trayectoria de carrera asignada para estirar el músculo o el grupo de músculos objetivo del deportista, y

utilizando la interfaz, ayudar al deportista generando una fuerza suficiente para permitir que la interfaz se mueva, al menos parcialmente, a lo largo de la segunda trayectoria de la carrera sin aplicar la fuerza muscular del deportista a la interfaz, cuando se mueve a lo largo de la segunda trayectoria de carrera.

8. El método de la reivindicación 7, que comprende

medir la fuerza aplicada por el deportista sobre la interfaz.

9. El método de la reivindicación 8, que comprende

controlar la interfaz en función de la fuerza medida.

10. El método de la reivindicación 9, en donde

se ayuda al deportista basándose en el peso de la parte del cuerpo del deportista y/o de la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo.

11. El método de la reivindicación 7 u 8, que comprende

medir el peso de la parte del cuerpo del deportista y/o de la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo cuando el deportista, mientras utiliza la máquina de ejercicios con peso e interactúa con la interfaz, no aplica su fuerza muscular desarrollada por la parte del cuerpo sobre la interfaz; y

medir la fuerza generada para ayudar al deportista, basándose en el peso medido y/o la fuerza de gravedad que afecta a dicha parte del cuerpo, preferiblemente comprendiendo además

medir la fuerza generada para ayudar al deportista basándose adicionalmente en la fase de la carrera y/o la dirección de la carrera de la interfaz.

12. El método de la reivindicación 7, que comprende

controlar una aceleración de la interfaz cuando se mueve, al menos parcialmente, a lo largo del recorrido de la interfaz; y/o

controlar una longitud de la trayectoria de carrera de la interfaz.

13. El método de la reivindicación 8, en donde

la oposición a la fuerza aplicada por el deportista se controla basándose en la fuerza medida aplicada por el deportista a la interfaz.

14. El método de la reivindicación 13, que comprende

medir por separado la fuerza aplicada por cada extremidad del deportista a la interfaz; y/o

en donde la oposición a la fuerza aplicada por el deportista se controla basándose en el peso de la parte del cuerpo del deportista y/o la fuerza de gravedad que afecta a la parte del cuerpo.