專利名稱：身體技巧訓(xùn)練裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例是有關(guān)在身體技巧訓(xùn)練領(lǐng)域中，例如但不限于運(yùn)動(dòng)技巧的裝置和方法，包括該裝置的用途。更具體的，所展示的裝置和方法可用于訓(xùn)練特定的運(yùn)動(dòng)技巧，比如但不限于體育運(yùn)動(dòng)中，包括但不限于例如橄欖球、摔跤以及柔道，有用的正確的身體姿勢(shì)和杠桿技術(shù)。所展示的裝置和方法也可用于訓(xùn)練涉及特定運(yùn)動(dòng)技巧，包括但不限于例如橄欖球運(yùn)動(dòng)中所使用的阻擋技術(shù)以及摔跤和格斗技術(shù)，的肌肉以及開發(fā)其他身體屬性，也可用于身體治療相關(guān)的活動(dòng)等。
背景技術(shù)：
只要在英特網(wǎng)上搜索關(guān)于例如橄欖球訓(xùn)練器材，就可以找到無數(shù)用于教授和 /或訓(xùn)練速度、敏捷、平衡、力量、反應(yīng)時(shí)間、技術(shù)等產(chǎn)品。裝置和方法包括帶襯墊的阻擋器械(padded blocking sleds)和輪訓(xùn)練器(wheel trainers)、傘(chutes)、臺(tái)階器(st印pers)、梯子(ladder)、固定的或手持的人體模型、反應(yīng)器(reactors)、穩(wěn)定器 (stabilizers)、降落傘、調(diào)整重量的橄欖球(weighted footballs)、彈性條、教授的錄像以及更多的其他產(chǎn)品。然而卻沒有有關(guān)訓(xùn)練對(duì)例如橄欖球線鋒(尤其是防守人員)、相撲運(yùn)動(dòng)員、柔道運(yùn)動(dòng)員或其他可能有用的近距離接觸技巧和技術(shù)，對(duì)這些人而言，始發(fā)姿勢(shì)、平衡、手的姿勢(shì)和擺位準(zhǔn)確、腿的移動(dòng)、肌肉力量、行動(dòng)和反應(yīng)時(shí)間、移動(dòng)技巧及其他對(duì)成功與否非常關(guān)鍵的屬性。本申請(qǐng)的發(fā)明人意識(shí)到了對(duì)一個(gè)或兩個(gè)或以上的人所使用的，用來訓(xùn)練上述屬性的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練裝置和方法的需求，其好處和優(yōu)勢(shì)。這些好處和優(yōu)勢(shì)延伸到便攜的裝置和方法， 其可被很大年齡跨度和能力范圍(例如從兒童到專業(yè)運(yùn)動(dòng)員)的人們所使用，其可以訂制， 其可以由一個(gè)人方便地搬運(yùn)，以及其可有效替代已有的裝置和方法，這些被替代的裝置和方法的效果更差或并非專用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明最通用的實(shí)施例是特別適用于訓(xùn)練有關(guān)以下近距離接觸運(yùn)動(dòng)技巧和技術(shù)的裝置和方法始發(fā)姿勢(shì)、平衡、手的姿勢(shì)和擺位準(zhǔn)確、腿的移動(dòng)、肌肉力量、行動(dòng)和反應(yīng)時(shí)間、移動(dòng)技巧及其他。訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)技巧主要是與兩個(gè)對(duì)抗的、接觸的參與者相關(guān)。示例性和非限制性的例子包括對(duì)抗的進(jìn)攻/防守橄欖球運(yùn)動(dòng)員、摔跤、柔道對(duì)抗者及其他。然而，該裝置可以由一個(gè)或兩個(gè)以上的人所使用。另外，因?yàn)橐陨狭信e的裝置和方法所針對(duì)的技巧組合，這些裝置和方法的應(yīng)用可延伸至物理治療等領(lǐng)域，用于和運(yùn)動(dòng)技巧本身無關(guān)的訓(xùn)練和復(fù)原。相應(yīng)地，該裝置將包括一主結(jié)構(gòu)或主體，其至少提供幾何形狀(如尺寸、形狀、重量)、結(jié)構(gòu)完整性(如完全剛性、部分彈性、可扭曲等)以及可供至少一個(gè)使用者使用。例如，一調(diào)整重量的裝置可由一使用者手持并以特定指示的方式使用，或者，其可被固定在支架或支撐物上，或由兩個(gè)或更多使用者(例如對(duì)抗的參與者)使用。并且其特征在于，其幾何形狀可使一個(gè)人簡(jiǎn)單地?cái)y帶或搬運(yùn)。如此，該裝置的主體可以是單件的、高長(zhǎng)寬厚比 (即長(zhǎng)度和寬度或直徑遠(yuǎn)大于厚度)的板狀幾何構(gòu)造，其可以是平的或彎曲的，具有平行的或不平行的、同軸的或不同軸的相對(duì)的表面，也可以是由多個(gè)部分連接形成。所述主體的印跡可以是正方形、長(zhǎng)方形、圓形、橢圓形、定制的或自由形態(tài)。所述主體具有供所述裝置一側(cè)的用戶握、抓或握持該裝置的(握持)結(jié)構(gòu)，其可以是針對(duì)用戶雙手的一定形狀或方向的開口，或把手。可以有兩個(gè)以上的所述開口或兩組以上的所述開口，從而可使一個(gè)用戶在不同位置進(jìn)行握持，或由兩個(gè)(或以上)用戶同時(shí)在不同位置握持，一個(gè)在前側(cè)，另一個(gè)在后側(cè)。 有利的，所述握持結(jié)構(gòu)可以有“正確”的形狀、尺寸、方向和/或位置，即通過這樣來針對(duì)需要訓(xùn)練的技巧，訓(xùn)練用戶把手臂/手的擺位。例如，橄欖球防守線鋒的“完美位置”是肘靠近胸并且手掌分開適當(dāng)距離，從而形成杠桿和各種運(yùn)動(dòng)矢量，以有效地推開進(jìn)攻對(duì)手。使用所展示的具有握持結(jié)構(gòu)的，為正確使用而要求手臂/手正確擺放的所述裝置，可幫助訓(xùn)練有效的阻擋技術(shù)。兩件式板形主體可以由兩個(gè)或以上把手連接而成，這些把手可以有特定的形狀、 尺寸以及方向，其可以是固定的也可以是活動(dòng)的。每一左手和右手握持結(jié)構(gòu)或握持結(jié)構(gòu)組可位于所述主體垂直中線的相對(duì)兩側(cè)。可選擇的，所述主體可以是中空管、實(shí)心條或梁結(jié)構(gòu)，其形狀的非限制性的示例性的例子包括“U”形、馬蹄形或其他人體工學(xué)彎曲。該主體的相對(duì)區(qū)域可標(biāo)記或標(biāo)識(shí)為一個(gè)、 兩個(gè)或多個(gè)同時(shí)用戶握、抓或握持區(qū)域。可選擇的，所述主體可以是單件或多件直條或梁， 其具有兩個(gè)或更多組把手或握、抓或握持區(qū)域，以供兩個(gè)用戶同時(shí)使用。所述把手可以具有特定的形狀、尺寸及方向，可以是固定地或活動(dòng)地安裝的。根據(jù)一非限制性方面，實(shí)心軸或連接軸可被采用，以允許扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和梁彎曲模式。該主體可被制成漸變的結(jié)構(gòu)，使其彎曲隨位置變化。根據(jù)期望的剛性、強(qiáng)度、彎曲度、重量、耐久度以及所述裝置得其他實(shí)用的屬性，以上所描述的所述裝置的各方面可以Plexiglas 或其他合適的塑料材料、鋼或其他合適的金屬、彈性材料或復(fù)合材料制成。所述裝置可以“調(diào)整重量”使其更適合特定的用戶群，例如做得更輕以適于年輕的/兒童用戶，做得更重以適于個(gè)子更大的更強(qiáng)壯的用戶。另外，所述裝置也可以做成重量不均勻分布，這樣，當(dāng)握持在第一區(qū)域，其可有效訓(xùn)練“傾向左方”的技巧，而當(dāng)翻轉(zhuǎn)或調(diào)轉(zhuǎn)方向，其可有效訓(xùn)練“傾向右方”的技巧。根據(jù)一個(gè)方面，所述裝置包括一個(gè)或以上加速表、傳感器、換能器(例如力、運(yùn)動(dòng))、應(yīng)變儀、卡扣轉(zhuǎn)矩接合(buckle torque joints)，統(tǒng)稱為“傳感器”，和/或無線(RF)發(fā)射器/接收器，以使所述裝置可發(fā)送和搜集表示以下的數(shù)據(jù)力、扭矩、移動(dòng)、速度、時(shí)間、加速、方向矢量及對(duì)評(píng)價(jià)期望訓(xùn)練的技巧有用的其他參數(shù)。在一個(gè)非限制性的示例性的方面， 所述裝置可安裝在一個(gè)支撐體上供單個(gè)用戶使用，也可以不安裝地供單個(gè)用戶使用。所述裝置可以包括，也可以不包括“被動(dòng)式”傳感器(即加速表或可探測(cè)力、移動(dòng)等的傳感器)。 可選擇的，所述裝置還可以配置有“主動(dòng)式”傳感器，例如位于所述裝置的所述主體的選中位置的可編程的力轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器提供一個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的力F1，針對(duì)該力，用戶回應(yīng)一個(gè)力 F1’。測(cè)量該反應(yīng)力的傳感器可以與所述裝置上的指示裝置連接(例如LED、壓敏材料及其他)，其指示所述反應(yīng)力是否在適于訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)技巧的預(yù)定的值范圍內(nèi)?？梢韵纫暂^長(zhǎng)的時(shí)間tl持續(xù)提供所述力F1，以訓(xùn)練所述用戶的反應(yīng)力，再以相對(duì)越來越短的時(shí)間間隔tn提供所述力F1，直至所述力Fl和回應(yīng)力F1’都模擬實(shí)際的實(shí)時(shí)的力和反應(yīng)。該數(shù)據(jù)可被傳送至處理顯示裝置(例如PDF、便攜式計(jì)算機(jī)、Wad 等)以進(jìn)行后續(xù)分析。在一個(gè)非限制性的和示例性的方面，所述裝置的主體可以是彈性材料，其具有足夠模擬人體彈性的柔度，還可擴(kuò)展該彈性范圍，使得肌肉通過一定范圍的運(yùn)動(dòng)/力得到鍛煉。針對(duì)用戶的綁在一起的(taped)或者不抓握的(non-grabbing)手指，所述握持結(jié)構(gòu)的各種形狀可被用于手接觸點(diǎn)。該握持結(jié)構(gòu)可以具有在垂直和水平方向上都可調(diào)整的握持角度，以模仿高的/矮的以及胖的/瘦的用戶，也可以為訓(xùn)練的身體技巧提供正確的手臂/手的擺放位置。根據(jù)又一非限制性的和示例性的方面，所述裝置的主體可以包括會(huì)根據(jù)受到的力或扭曲成比例地改變顏色的薄膜、鍍層、膠帶或其他屬性。本發(fā)明訓(xùn)練身體技巧的方法的一個(gè)實(shí)施例包括以下步驟提供如以上所描述的， 本實(shí)施例所采用的身體技巧訓(xùn)練裝置；使所述裝置與握持該裝置的第一用戶的雙手接合； 當(dāng)所述裝置與所述第一用戶接合時(shí)，使所述裝置與第二用戶的至少一只手接合；以及引導(dǎo)所述第一用戶或第二用戶對(duì)所述裝置的移動(dòng)，以根據(jù)特定技巧訓(xùn)練所述第二用戶或第一用戶的反應(yīng)?？蛇x擇的，可以固定的或活動(dòng)的方式，把所述裝置可安裝在墻上或者其他支撐結(jié)構(gòu)上。接受訓(xùn)練的一個(gè)或多個(gè)用戶可在所述裝置上施加力，該力可被引導(dǎo)至特定區(qū)域，該力的施加可在給定時(shí)間段實(shí)施，或根據(jù)特定技巧訓(xùn)練的要求實(shí)施。該安裝好的裝置可以包括也可以不包括用于指示所述用戶的特定接觸的標(biāo)記。這樣的標(biāo)記可包括但不限于應(yīng)用于所述裝置的壓敏介質(zhì)、“被動(dòng)”傳感器(請(qǐng)參以上)或業(yè)界已知的其他方案。在又一可選擇的方面，這種包括前面提到的標(biāo)記的裝置可以由訓(xùn)練者-用戶和受訓(xùn)者-用戶的身體手段來控制，而非安裝在支撐體上。在又一可選擇的方面，可以特定方式調(diào)整所述裝置的重量，從而被單個(gè)用戶使用以鍛煉例如與特定動(dòng)作相關(guān)的特定技巧。無論如何，所述方法涉及提供具有握持結(jié)構(gòu)的裝置，根據(jù)訓(xùn)練的特定的身體技巧，該握持結(jié)構(gòu)使得受訓(xùn)用戶以“正確的” 方式把手放在所述裝置上；以期望的方式移動(dòng)所述裝置；以及激起所述受訓(xùn)者-用戶的“正確的”回應(yīng)。這至少部分是得益于由所述握持結(jié)構(gòu)的特征而造成的對(duì)所述受訓(xùn)者-用戶的限制。訓(xùn)練身體技巧的方法的一個(gè)非限制性的，示例性的實(shí)施例包括以下步驟提供如本披露所描述的身體技巧訓(xùn)練裝置，其可活動(dòng)地安裝于一支撐體，其包括一個(gè)或以上下列非限制性的示例性的形式的“被動(dòng)的”傳感器(請(qǐng)參以上)加速表、應(yīng)變儀等，以及一個(gè)或以上下列非限制性的示例性的形式的“主動(dòng)的”傳感器(請(qǐng)參以上)安裝在所述裝置背部的可產(chǎn)生可變力的組件，適當(dāng)時(shí)也可以包括信號(hào)發(fā)送/接收組件；使用戶與該裝置的前面對(duì)接；指示所述一個(gè)或以上可產(chǎn)生可變力的組件在第一給定期間提供第一給定力；檢測(cè)所述用戶的第一反應(yīng)力；判斷所述用戶的第一反應(yīng)力是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，如果否，那么重復(fù)前面的操作或結(jié)束該操作；要不然，指示所述一個(gè)或以上可產(chǎn)生可變力的組件在比所述第一給定期間短的第二給定期間應(yīng)用比所述第一給定力大的第二給定力；檢測(cè)所述用戶的第二反應(yīng)力；判斷所述用戶的第二反應(yīng)力是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，如果否，那么重復(fù)前面的操作或結(jié)束該操作；要不然，以增加的力和更短的期間重復(fù)以上操作，以訓(xùn)練期望的用戶對(duì)該裝置的反應(yīng)。
本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將在后續(xù)詳細(xì)描述、權(quán)利要求以及附圖中進(jìn)行描述。對(duì)于業(yè)界技術(shù)人員而言，基于這些描述，部分特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，或者通過對(duì)本披露所描述的本發(fā)明的實(shí)施，可意識(shí)到部分特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。需要理解的是，前面的概括性描述和后續(xù)的詳細(xì)描述都只是本發(fā)明的例子，其僅在于為理解權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特征而提供概述或框架。附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，并成為本說明書的一部分。這些附圖展示了本發(fā)明的各種實(shí)施例，與所述詳細(xì)描述一起用于解釋本發(fā)明的原理和操作。


圖1展示了一運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置的主視圖，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例，其展示了四組握持結(jié)構(gòu)的設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例，圖加和圖2b分別為展示如圖1 所示裝置的具體尺寸的CAD/CAM繪制的主視圖，及其側(cè)視圖。圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的，包括安裝有傳感器的運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置以及支持記錄和處理設(shè)備的系統(tǒng)的示意圖。圖4示意性地展示了與如圖3所示系統(tǒng)一起使用的慣性傳感器(ISD ；傳感器)的組件。圖fe和圖恥分別展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例的，裝備有力轉(zhuǎn)換器/傳感器的，用于訓(xùn)練單個(gè)用戶的運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置系統(tǒng)的主視圖和側(cè)視圖。圖6展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例的，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置的示意性立體圖。圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例的，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置的示意性主視圖。圖8展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例的，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置的示意性立體圖。圖9展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例的，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置的示意性主視圖。圖10展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性的示例性的實(shí)施例的，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置的示意性主視圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述以下參考以上簡(jiǎn)單描述的附圖，以非限制性的和示例性的方式展示本發(fā)明的實(shí)施例和各方面。圖1、圖加以及圖2b展示了本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例100-1。其包括呈相對(duì)平板狀的主體100，主體100包括平行的前表面201和后表面202以及縱長(zhǎng)方向軸線204。在使用中，該軸線指示該裝置的大概方向?？蛇x擇的，該主體可以在x_y平面中具有曲度。如圖所示，所述主體包括握持結(jié)構(gòu)，以供第一用戶從所述主體的前側(cè)201或后側(cè) 202以雙手抓住、握住或握持所述裝置。展示了所述握持結(jié)構(gòu)為四組通口 212、216、218、 214，其中，每一組分別包括兩個(gè)通口 212a,212b ；216a,216b ；218a,218b ；214a、214b。每一相對(duì)的通口組212、214以及216、218位于所述裝置的所述定向垂直中線的相對(duì)兩側(cè)。進(jìn)一步的，所述通口大致成垂直向的長(zhǎng)狀槽，并且與所述垂直中線有一個(gè)小角度?；谑孢m和功能上的考慮，這些長(zhǎng)狀槽大致相互平行。根據(jù)一個(gè)方面，第一和第四把手212、214以及第二和第三把手216、218位于所述中線227兩側(cè)相同的相對(duì)位置。第一用戶可通過通口組212和214抓住所述裝置，而第二同時(shí)用戶則可以通過通口組216和218抓住所述裝置。例如，第一用戶的手可穿過一個(gè)槽，其手指繞過相鄰的槽， 從而可牢牢地抓住所述裝置，然后向在另一側(cè)握住所述裝置的另一用戶施加力。第一用戶的右手穿過通口組214，左手穿過通口組212，另一用戶的右手穿過通口組216，左手穿過通口組218，從而兩個(gè)用戶可施加相反的力。這樣的位置可以訓(xùn)練肌肉發(fā)展和腳步技巧?？蛇x擇的，第一用戶可以分別通過通口組216和218，以左手和右手握住所述裝置，而第二用戶分別通過通口組214和212，以左手和右手握住所述裝置。在這種方式下，當(dāng)?shù)诙脩敉笠苿?dòng)時(shí)，第一用戶趨向于向前移動(dòng)。在這種設(shè)置下，兩個(gè)用戶可施加特定運(yùn)動(dòng)中所使用的力，從而兩個(gè)用戶的肌肉都可以得到訓(xùn)練。在又一使用設(shè)置下，第一用戶的手可以穿過通口組212和218，而第二用戶的手穿過通口組216和214。在這種設(shè)置下，這兩個(gè)用戶可以向前述設(shè)置一樣施加相反的力，但不是前、后向移動(dòng)，取而代之的是橫向或側(cè)向移動(dòng)，也可以訓(xùn)練特定的肌肉和反應(yīng)。在如圖1所示的示例性實(shí)施例中，所述裝置是由大約0.5至0.75英寸厚的 Plexiglas材料制作，因此，在使用中，其主體是剛性的。如圖加所示，所述主體縱長(zhǎng)向尺寸(沿χ軸)大約為M英寸，而寬度(沿y軸)大約為12英寸。所述用于握持該裝置的通口的尺寸一般為大約6英寸χ大約2英寸，但其尺寸可以調(diào)整以適合各用戶年齡組的手和手指尺寸，以及戴手套的和綁住的手/手指。每一通口之間的實(shí)體區(qū)域可以具有圓滑的邊角，或者輪廓使握持舒適，或者可以帶襯墊或帶有花紋。其他材料也可用于制作所述主體。例如，所述主體可以彈性的或復(fù)合材料制成，基于材料和尺寸參數(shù)，其可使所述裝置具有一定彈性或撓性。在一給定情況下，這可以會(huì)利于使得所述裝置感覺像一個(gè)真正的對(duì)手(例如，戴著橄欖球護(hù)具的球員)。在可選擇的方面，所述主體100可以只有一組兩個(gè)握持通口，位于該主體被選中的區(qū)域，這樣就在該主體表面上留出了更多不間斷的區(qū)域，使得第二用戶不用通過抓住該裝置而施加力。該方面可用于訓(xùn)練特定的推、推撞以及平衡技巧。根據(jù)所展示的發(fā)明的一個(gè)非限制性方面，如圖3所示，所述裝置100-3可進(jìn)一步包括一個(gè)或更多與所述主體連接的傳感器300，其展示了位于所述主體后表面或前表面或兩者的四個(gè)邊角區(qū)域和中間區(qū)域的傳感器。如本披露和圖3所展示的，披露了采用所述運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練裝置100-3的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)1000。該運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)1000包括多個(gè)分布于所述訓(xùn)練裝置100-3各部分的慣性傳感器裝置300。每一慣性傳感器(ISD) 300測(cè)量所述裝置每一位置的力和移動(dòng) (擲、轉(zhuǎn)動(dòng)及擺動(dòng))隨時(shí)間的變化、數(shù)量級(jí)和方向。在現(xiàn)場(chǎng)，該系統(tǒng)1000可以用個(gè)人數(shù)字助理(PDA) 302通過RF連接來控制。該系統(tǒng)1000可包括一可選的錄像機(jī)308，該錄像機(jī)308 由個(gè)人數(shù)字助理302控制。在又一可選的實(shí)施例中，裝置100-3還可擴(kuò)展，包括安裝于所述用戶身上的慣性傳感器300。例如，如果所述裝置被用于訓(xùn)練進(jìn)攻型的擒抱摔倒(美式橄欖球)，在該訓(xùn)練中，該運(yùn)動(dòng)員的腳和軀干等的移動(dòng)將提供與該運(yùn)動(dòng)員在該訓(xùn)練中所采用的技術(shù)相關(guān)的重要的數(shù)據(jù)。在訓(xùn)練開始時(shí)，每一慣性傳感器300由個(gè)人數(shù)字助理302初始化。在訓(xùn)練過程中， 每一慣性傳感器300將記錄隨著時(shí)間作用于所述裝置100的力以及每一慣性傳感器300的移動(dòng)。這些數(shù)據(jù)通過所述RF連接被實(shí)時(shí)地或接近實(shí)時(shí)地傳送至所述個(gè)人數(shù)字助理302。如果所述可選的錄像機(jī)被采用，所述個(gè)人數(shù)字助理302被設(shè)置成在所述訓(xùn)練過程中向所述錄像機(jī)308和每一慣性傳感器300提供時(shí)間和同步信息。圖3還展示了包括顯示裝置306的計(jì)算裝置304。業(yè)界一般技術(shù)人員會(huì)理解，所述計(jì)算機(jī)304可以在場(chǎng)外位置，這樣，教練和運(yùn)動(dòng)員可以同時(shí)觀看場(chǎng)內(nèi)的訓(xùn)練。圖3展示計(jì)算機(jī)304只是為了更清楚地進(jìn)行說明。如果采用所述可選的錄像機(jī)，每一慣性傳感器300所提供的力和位移數(shù)據(jù)以及錄像機(jī)308所捕捉的視頻數(shù)據(jù)可通過合適的通信連接，例如RS-232 界面，上傳到所述計(jì)算機(jī)304。可選擇的，這些數(shù)據(jù)也可以通過合適的通信協(xié)議，例如藍(lán)牙， 進(jìn)行傳送。如圖4，所述計(jì)算機(jī)304 —般包括總線3030或其他用于交換信息的通信機(jī)制，以及連接于該總線的用于處理信息的中央處理器3020。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)304還可以包括主內(nèi)存 3022，比如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或其他動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)裝置。其連接于所述總線，用于存儲(chǔ)信息和由所述中央處理器執(zhí)行的指令。在所述處理器3020執(zhí)行指令時(shí)，主內(nèi)存還可以存儲(chǔ)臨時(shí)變量或其他中間信息。所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)304通常包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)或其他靜態(tài)存儲(chǔ)器。 其連接于所述總線，用于存儲(chǔ)靜態(tài)信息或者所述處理器的指令。所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)304可通過所述總線連接于顯示裝置306，比如陰極射線管 (CRT)、液晶顯示器、有源矩陣顯示器或等離子顯示器，用于向計(jì)算機(jī)用戶顯示信息。輸入裝置307，例如包括數(shù)字和其他鍵的鍵盤，連接于所述總線，用于向所述處理器傳送信息和命令選擇。另一種用戶輸入裝置是光標(biāo)控制，例如鼠標(biāo)、軌跡球或者光標(biāo)方向鍵(cursor direction keys)，用于向所述處理器發(fā)送方向信息和命令選擇，以及用于控制所述光標(biāo)在所述顯示裝置306上的移動(dòng)。如以上所提到的，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)304還包括一個(gè)或以上與所述總線連接的通信界面。該通信界面提供了與本地網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)連接之間的雙向的數(shù)據(jù)通信。例如，該通信界面可以是數(shù)字用戶線(DSL)卡或調(diào)制解調(diào)器，或者提供與相應(yīng)通信線之間的數(shù)據(jù)通信連接的任意其他通信界面。作為另一個(gè)例子，通信界面可以是局域網(wǎng)(LAN)卡(例如，用于以太網(wǎng)或者異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)網(wǎng))，以提供與兼容的局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)通信連接。也可以采用無線連接。在任意這樣的實(shí)施中，通信界面發(fā)送和接收電、電磁以及光信號(hào)，其攜帶代表各種信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。另外，所述通信界面可以包括周邊界面裝置，例如通用串行總線 (USB)界面、PCMCIA (個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器卡國(guó)際協(xié)會(huì))界面、RS-232界面等。所述網(wǎng)絡(luò)連接一般通過一個(gè)或以上網(wǎng)絡(luò)向其他數(shù)據(jù)裝置提供數(shù)據(jù)通信。例如，所述網(wǎng)絡(luò)連接可通過一本地網(wǎng)絡(luò)向一主計(jì)算機(jī)提供連接，該主計(jì)算機(jī)與另一網(wǎng)絡(luò)(例如，廣域網(wǎng)(WAN)或全球分組數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在一般稱為“英特網(wǎng)”)或由服務(wù)提供商所操作的數(shù)據(jù)設(shè)備。本地網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)都可以用電、電磁或光信號(hào)來傳送信息和指令。本披露所使用的術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”是指參與向所述處理器提供由其處理的數(shù)據(jù)和/或指令的任何介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可以是任意形式的，包括但不限于非易失性介質(zhì)、 易失性介質(zhì)以及傳輸介質(zhì)。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線以及光纖，包括總線在內(nèi)的線。傳輸介質(zhì)可以是聲、光或電磁波，例如射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信中所產(chǎn)生的。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的一般形式包括，例如軟盤、軟性盤、硬盤、磁帶、任何其他磁介質(zhì)、只讀光盤、可擦寫光盤、DVD、任何其他光介質(zhì)、穿孔卡、紙帶、有光學(xué)標(biāo)記的薄型材料、帶有排列的孔或其他光學(xué)可識(shí)別的標(biāo)記的介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPR0M、任何其他存儲(chǔ)器芯片或成組芯片、 載波、或其他任何計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)。請(qǐng)?jiān)賲D4，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，披露了 ISD 300的圖示描述。 ISD300 一般包括微控制器3020、存儲(chǔ)器3022、微機(jī)械加速度傳感器3024、微機(jī)械陀螺儀 3026以及RF界面3(^8。當(dāng)然，該緊湊型ISD 300包括電池(未圖示)和DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示)，其把由所述電池供應(yīng)的直流電轉(zhuǎn)化為所述處理器3020和所述微機(jī)械裝置要求的合適的電壓。ISD 300可以是相對(duì)緊湊的，比如可以跟火柴盒大小類似。基于所述微機(jī)械傳感器(30M、3026)的采樣率和其他參數(shù)，所述微控制器3020可以是任何合適的微控制器。例如，該系統(tǒng)的采樣率可以是1-1，000毫秒數(shù)量級(jí)的。雖然圖4展示所述微控制器3020和所述存儲(chǔ)器3022為獨(dú)立的元件，微控制器可以單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，其一個(gè)裝置中可包括RAM、R0M、時(shí)鐘、計(jì)時(shí)器等。如果所述微機(jī)械傳感器提供模擬數(shù)據(jù)，那么該芯片上還可包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。微控制器3020還可以微處理器、專用集成電路(ASIC)或場(chǎng)可編程邏輯器件來實(shí)現(xiàn)。圖fe和圖恥展示了本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例。在該實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置100-5包括如此處所描述的主體100。該主體100包括一個(gè)或更多力轉(zhuǎn)換器502，其安裝于該主體100的后表面，并且與背板結(jié)構(gòu)508連接。該裝置100-5還包括球承窩或其他類型的多軸支座510，其與支撐臂512和基座515連接。通過控制器520，指令可以被提供給所述力轉(zhuǎn)換器502，使其在一個(gè)或以上選定的時(shí)間間隔向所述主體100施加各個(gè)值的力 F。在適當(dāng)?shù)那闆r下與系統(tǒng)1000 —起使用的，如以上所描述的一個(gè)或以上傳感器300測(cè)量用戶的反應(yīng)力F’。在一個(gè)示例性訓(xùn)練中，轉(zhuǎn)換器502在一段時(shí)間內(nèi)以穩(wěn)態(tài)提供力Fl，以訓(xùn)練反應(yīng)力F1’。一旦用戶了解了期望的反應(yīng)的基本屬性，可以改變力Fl的大小和/或持續(xù)時(shí)間，以更好地訓(xùn)練該反應(yīng)。該行動(dòng)可被編排成一個(gè)序列，最終模仿真實(shí)行動(dòng)中的力以及經(jīng)訓(xùn)練的反應(yīng)。圖6展示了本發(fā)明的一個(gè)非限制性和示例性的方面的示意性立體圖。其中，運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置100-6包括兩個(gè)板狀主體部分601、602，這兩個(gè)主體部分以兩組把手612、614 以及616、618相互連接。圖中所示的寬度尺寸w是被夸大的，其尺寸可被調(diào)整成使得通過把手612、614握持該裝置的第一用戶和通過把手616、618握持該裝置的第二用戶之間有合適的距離。圖7展示了本發(fā)明的又一非限制性和示例性的方面的示意性主視圖。運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置100-7包括兩個(gè)D形板狀主體部分701、702，這兩個(gè)主體部分的相對(duì)的平坦的邊緣以兩組把手712、714以及716、718互相連接。所述主體部分可以使平坦的，從而位于χ-y坐標(biāo)系內(nèi)，或者也可以是向士ζ的方向彎曲。圖8展示了本發(fā)明的又一非限制性和示例性的方面，其展示了運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置 100-8的示意性的立體圖。裝置100-8包括實(shí)心條狀結(jié)構(gòu)或管狀結(jié)構(gòu)的主體801，以及兩組把手812、814以及816、818。所述主體可以具有正方形、長(zhǎng)方形、圓形、橢圓形或其他橫截面形狀。這些把手以適當(dāng)?shù)木o固件可拆卸地安裝于所述主體，其中，這些緊固件穿過所述主體上的安裝孔829以及每一所述把手上的安裝孔。這些把手可以從所述主體的頂部或底部向上或者向下延伸，或者也可以如圖中虛線所示的那樣向兩個(gè)方向延伸。所述主體可以是直的，也可以是向士ζ的方向彎曲的。所述主體可以用一種或以上材料制成，以允許擰的動(dòng)作或者梁彎曲模式?？梢詽u變的結(jié)構(gòu)制作所述主體，使其曲度隨把手位置改變。圖9展示了本發(fā)明的又一非限制性的示例性的方面的示意性的主視圖。該運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置100-9具有管狀結(jié)構(gòu)以及馬蹄形形狀。如圖所示，第一和第二用戶握持區(qū)域 912,914以及916、918是所述主體整體化結(jié)構(gòu)的部分。為識(shí)別、舒適及功能性目的，其可以是無花紋的、有花紋的、被覆蓋的或者有標(biāo)記。圖10展示了又一實(shí)施例100-10，其中，主體1001形成封閉的實(shí)心條觀，其具有 (兩個(gè)或以上)大致成垂直的把手1012、1014、1016、1018。如以上所提到的，并且適用于本披露所描述的本發(fā)明的各方面，所述主體和握持結(jié)構(gòu)/把手可以是相似的或者不相似的材料，其可以根據(jù)各種屬性進(jìn)行選擇，包括裝置強(qiáng)度、重量、剛性或柔性、特定的訓(xùn)練技巧、裝置復(fù)雜度、裝置規(guī)格及其他。把手和握持結(jié)構(gòu)可以被定制形狀、尺寸或者做成漸縮的形狀，以適于不同尺寸的手/手指，其可以綁住的或戴手套的或覆蓋的或未覆蓋的。根據(jù)力/變形成比例變化顏色的材料可被用于所述主體或握持結(jié)構(gòu)的部分，或者以膠帶的形式應(yīng)用，例如貼在所述裝置的各區(qū)域。術(shù)語(yǔ)“一”(a)、“一” (an)、“所述”(the)以及在描述本發(fā)明的上下文中的相似的用語(yǔ)(尤其是在后附的權(quán)利要求書中)應(yīng)被理解為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非此處特別指出或上下文清楚地否定。術(shù)語(yǔ)“包含”(comprising)、“具有”(having)、“包括” (including)以及 “含有”(containing)應(yīng)被理解為開放式術(shù)語(yǔ)(即“包括但不限于”)，除非特別指出。術(shù)語(yǔ) “連接的”應(yīng)被理解為部分或全部包含于、連接于或接合，即使中間有其他東西。除非特別指出，本披露對(duì)數(shù)值范圍的引用僅僅是作為速記法，其是指該范圍內(nèi)的每一單獨(dú)的值，而每一這些單獨(dú)的值都被并入本發(fā)明，等同于其每一被披露單獨(dú)引用。除非特別指出或者上下文清楚地否定，本披露所描述的所有方法可以任何適當(dāng)?shù)捻樞驅(qū)嵤?。除非在?quán)利要求書中限定，本披露中的任意及所有例子或示例性語(yǔ)言(例如 “如”)，僅在于更好地展示本發(fā)明的實(shí)施例，而非限定本發(fā)明的范圍。本說明書中的任何不應(yīng)被理解為權(quán)利要求書中未限定的元素對(duì)實(shí)施本發(fā)明是必要的。雖然容易對(duì)本發(fā)明作各種改造和替換的形式，附圖展示了其具體的例子，而本披露詳細(xì)地描述了這些例子。可以理解，本發(fā)明并不限于所披露的特定形式或方法，相反地， 本發(fā)明涵蓋所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的所有改造、等同方案以及替換方案。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然可以在不超出本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改造和改變。因此，本發(fā)明涵蓋其各種改造和改變，這些改造和改變是在所附權(quán)利要求書以及其等同方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種身體技巧訓(xùn)練裝置，包括主體，其中，該主體包括供第一用戶從所述裝置前側(cè)或后側(cè)之一，握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)，其中，該握持結(jié)構(gòu)至少有一個(gè)對(duì)要訓(xùn)練的身體技巧正確的定向和位置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括供第二用戶從所述裝置前側(cè)或后側(cè)之一，握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述主體成板狀，具有相對(duì)的前、后表面，所述供握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)包括至少兩組通口，每一組通口包括至少兩個(gè)通口，每一組通口位于所述主體垂直中線的相對(duì)兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其包括四組通口，其中，兩組通口位于所述主體的垂直中線的一側(cè)，而另兩組通口位于所述主體的垂直中線的相對(duì)的另一側(cè)，其中，位于所述垂直中線同一側(cè)的每一組通口的方向大致平行。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述主體成扁平狀，并且其相對(duì)的前、后表面相互平行。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述主體是彎曲的，并且所述相對(duì)的前、后表面是同軸的。
7.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，每一通口成長(zhǎng)狀槽。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述供握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)與所述主體的垂直中線成一個(gè)或以上角度。
9.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述主體是剛性的和不可彎曲的。
10.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述主體是由所述供握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)連接在一起的多個(gè)板。
11.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述主體總體為管結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述主體總體是彎曲的。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述供握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)是所述主體整體的部分。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述供握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)是安裝于所述主體。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述供握、抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)是可調(diào)節(jié)地安裝于所述主體。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括被動(dòng)傳感器以及合適的電源，位于所述裝置前、后表面至少之一，其中，該傳感器可根據(jù)該裝置的用戶的輸入而輸出數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其還包括與所述傳感器連接的RF發(fā)射器組件，以無線發(fā)送所述輸出數(shù)據(jù)至接收組件。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括力敏標(biāo)記，安裝于所述裝置。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其還包括支撐體，所述主體可活動(dòng)地安裝于其上。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其還包括與所述主體以及支撐體連接的力轉(zhuǎn)換器，其可向所述主體提供由運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的力。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述力轉(zhuǎn)換器被編程，以在對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔提供多個(gè)不同大小的力。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述裝置的特征在于其具有與特定的訓(xùn)練的技巧相關(guān)的重量分布。
23.—種訓(xùn)練身體技巧的方法，包括提供身體技巧訓(xùn)練裝置，其包括主體，該主體包括供用戶從該裝置的前、后側(cè)之一，握、 抓或握持所述裝置的結(jié)構(gòu)，其中，所述握持結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸及位置的至少之一是特別定制的，以要求訓(xùn)練特定身體技巧的受訓(xùn)用戶正確地使用；以及根據(jù)訓(xùn)練的身體技巧，引出受訓(xùn)用戶對(duì)所述裝置的動(dòng)作反應(yīng)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其還包括超期望的方向移動(dòng)所述裝置，以引出所述受訓(xùn)用戶的身體反應(yīng)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其還包括把所述裝置安裝于一結(jié)構(gòu)，以引出所述受訓(xùn)用戶的身體反應(yīng)。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其還包括探測(cè)從所述受訓(xùn)用戶引出的身體反應(yīng)。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其還包括測(cè)量從所述受訓(xùn)用戶引出的身體反應(yīng)的參數(shù)，包括以下至少之一反應(yīng)力矢量分量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)持續(xù)時(shí)間。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其還包括 提供與所述裝置至少一個(gè)區(qū)域連接的力產(chǎn)生組件； 指示所述力產(chǎn)生組件產(chǎn)生給定的力；以及探測(cè)受訓(xùn)用戶的反應(yīng)。
29.如權(quán)利要求觀所述的方法，其還包括提供與所述裝置連接的一個(gè)或更多可變力產(chǎn)生組件； 指示所述一個(gè)或更多可變力產(chǎn)生組件在第一給定期間產(chǎn)生第一給定的力； 探測(cè)所述受訓(xùn)用戶的第一反應(yīng)；判斷所述第一反應(yīng)是否符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，如否，則重復(fù)這些操作，或結(jié)束該操作； 指示所述一個(gè)或更多可變力產(chǎn)生組件在比第一給定期間短的第二給定期間產(chǎn)生不同于第一給定的力的第二給定的力； 探測(cè)所述受訓(xùn)用戶的第二反應(yīng)；判斷所述第二反應(yīng)是否符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，如否，則重復(fù)這些操作，或結(jié)束本操作；以及以不同的力和更短的期間重復(fù)這些操作，以訓(xùn)練期望的用戶反應(yīng)。
全文摘要
一種運(yùn)動(dòng)技巧訓(xùn)練裝置，尤其是對(duì)訓(xùn)練與以下相關(guān)的各種近距離接觸運(yùn)動(dòng)技巧和技術(shù)有用的訓(xùn)練裝置始發(fā)姿勢(shì)、平衡、手?jǐn)[位準(zhǔn)確性、腿移動(dòng)、肌肉力量、行動(dòng)和反應(yīng)時(shí)間、對(duì)抗、移動(dòng)技巧及其他。該訓(xùn)練裝置包括一主結(jié)構(gòu)或主體，該主體具有供位于該主體一側(cè)的用戶抓、握或把握該裝置的(把握)裝置或把手，其可以是具有一定形狀和方向的通口，以容納用戶的雙手，或者是把手。可以有兩個(gè)以上通口或兩組以上通口，當(dāng)所述裝置被固定安裝時(shí)，以實(shí)現(xiàn)單個(gè)用戶在不同的位置握持，或由兩個(gè)分別在正反兩側(cè)的用戶握持。訓(xùn)練方法被披露。
文檔編號(hào)A63B69/00GK102258856SQ20101053968
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者彼得·W.·德斯特法諾 申請(qǐng)人:康奈爾大學(xué)