跑步機

現代跑步機的例子

跑步機是一種通常用於散步,跑步或攀爬的設備,同時留在同一地方。跑步機是在開發動力機器之前引入的,以利用動物或人類進行工作的力量,這通常是由一個人或動物操作的一種磨坊,或者踩著胎輪的台階來磨碎穀物。在以後的時候,跑步機被用作監獄中艱苦勞動的人們的懲罰裝置。術語跑步機踏板輪用於權力和懲罰機制。

最近,跑步機被用作鍛煉機,用於在一個地方跑步或行走。該設備不是用用戶為磨機供電的用戶,而是提供一個由電動機飛輪驅動的寬傳送帶。皮帶移到後部,要求用戶以與皮帶相匹配的速度行走或跑步。皮帶移動的速度是步行或跑步的速度。因此,可以控制和測量運行速度。更昂貴的重型版本是電機驅動的(通常是由電動機驅動)。更簡單,更輕,更便宜的版本被動地抵抗運動,只有當步行者用腳推動皮帶時,才移動。後者被稱為手動跑步機。

跑步機繼續是最大的銷售運動設備類別。結果,跑步機行業在世界各地擁有數百家製造商。

歷史

機械工程師威廉·斯塔布(William Staub)開發了第一個用於家庭使用的消費者跑步機。 Staub在閱讀了1968年的著作《肯尼斯·H·庫珀 Kenneth H.庫珀的書指出,每週四到五次跑了八分鐘的人身體狀況會更好。 Staub注意到當時沒有負擔得起的家庭跑步機,並決定在1960年代後期開發一個供他使用。他稱他的第一個跑步機在Pacemaster600。完成後,Staub將他的原型跑步機發送給了庫珀,庫珀找到了機器的第一批客戶,包括健身設備的賣家。

Staub開始在他位於新澤西州克利夫頓的工廠生產第一個家用跑步機,然後將生產轉移到新澤西州的Little Falls

用於電源

用於磨穀物的人驅動跑步機
馬力為脫粒工廠供電

跑步機作為電源起源於古代。這些古老的機器有三種主要的設計類型。第一個是從垂直軸上突出的水平桿。它圍繞垂直軸旋轉,該軸是由或其他動物繞圈驅動並推動桿的驅動。人類也被用來為這些供電。第二個設計是垂直方向盤,即一個踏板輪,它是通過爬到位而不是在圓圈行走的位置來提供動力的。這類似於我們今天所知道的倉鼠輪。第三個設計還需要攀爬,但使用了一個傾斜的移動平台。

跑步機作為肌肉動力發動機大約是4000年前的。他們的主要用途是拔下水桶。後來,相同的技術被改編成創建旋轉穀物廠和踏板輪式起重機。它還用於抽水和電源麵團旋轉的機器和波紋管。

懲罰

跑步機曾經在開普敦的防波堤監獄懲罰囚犯

1818年,一位名叫William Cubitt爵士(Sir William Cubitt)介紹了跑步機,他是米勒的兒子。他指出,在Bury St Edmunds Gaol的閒置囚犯時,他建議利用自己的肌肉力量來治愈自己的閒置並產生有用的工作。

Cubitt的跑步機通常圍繞一個水平軸旋轉,要求用戶向上走,就像走上無盡的樓梯一樣。那些受到懲罰的人在輪子的外部握著水平扶手以保持穩定。根據1865年的《監獄法》 ,每位16歲以上的男性囚犯被判處艱苦的勞動,必須在頭等艙的勞動中呆三個月,主要由跑步機組成。

直到19世紀下半葉,一直使用跑步機。它們通常是二十英尺(0.6 m)長的槳輪,二十四步左右左右六英尺(1,82 m)圓柱體。幾名囚犯並排站在車輪上,每天不得不工作六個小時,有效地爬上了5,000至14,000垂直英尺(1500至4000 m)。儘管目的主要是懲罰性的,但布里克斯頓監獄中最臭名昭著的磨坊是在1821年安裝的,用於磨穀物來補充Cubitt先前在附近安裝的現有風車。它因使用的殘酷行為而聲名狼藉,然後成為19世紀初監獄的流行諷刺隱喻

這些機器還可以在礦山中抽水或電動通風機。

鍛煉

1913年6月17日,頒發了跑步機的第一項美國專利(#1,064,968)。

運動跑步機的先驅旨在診斷心臟和肺部疾病,並於1952年由華盛頓大學的羅伯特·布魯斯(Robert Bruce)和韋恩·昆頓(Wayne Quinton)發明。提供了一個醫學論點,以支持家用跑步機和運動自行車的商業開發。

1980年夏季奧運會奧林匹克村醫學中心的跑步機測試

當今跑步機的用戶包括醫療設施(醫院,康復中心,醫療和理療診所,高等教育研究所),體育俱樂部,生物力學研究所,骨科鞋店,跑步商店,跑步商店,奧運會訓練中心,大學,大學,NASA,NASA,NASA,NASA,NASA,NASA,NASA,NASA ,測試設施,警察和軍隊,健身房,甚至是家庭用戶。

現在,跑步機的電壓計主要是電動機驅動的。大多數跑步機都有帶旋轉皮帶的跑步甲板。跑步甲板之前和之後,有兩個軸。皮帶在軸和跑步甲板之間拉伸。跑步機的安全標準是IEC EN 957-1和IEC EN 957-6。

對於適用規範的醫療跑步機,標準和準則包括《醫療設備指令》(MDD),歐洲指南93/42 EEC,歐洲指南2007/47 EEC,IEC EEC EN 60601-1,EN 62304,EN 14971和MACHICANERY指令2006/42 /ec。

醫療跑步機是IIB類主動治療設備,也是用於診斷的主動設備。跑步機通過它們非常強大的電動機動力驅動系統(例如3.3 kW = 4.5 hp),通過跑步機的移動跑帶向人體運送機械能。該受試者不會改變其水平位置,並且被動地移動並被迫趕上腳下的跑步皮帶。該受試者還可以使用跑步機的機器人矯形器系統固定在安全帶,不加權的系統,各種支撐系統中,甚至固定並使用。

醫療跑步機也是積極的測量設備。當通過與ECG梯孔測定法,血壓監測器(BPM)或EMG連接時,它們成為新的醫療系統(例如,應力測試系統或心肺康復系統),也可以配備衡量Max和其他重要的重要性功能。

大多數跑步機具有“有氧運動模式”,其中定義目標心率,並且速度和高程(負載)自動控制,直到受試者處於“心率穩定狀態”為止。因此,跑步機根據受試者的重要功能(心率)向人體傳遞機械能。

A medical treadmill used for ergometry and cardiopulmonary stress tests and performance diagnostics is always a class IIb medical device either when used as a stand-alone device in a medical environment or when used in connection with an ECG, EMG, ergospirometry, or blood pressure monitoring裝置.

NASA宇航員TJ CreamerExpedition 22飛行工程師,配備了蹦極線束,在國際空間站和諧節點的聯合操作負載載荷上進行了鍛煉。

在跑步甲板上,受試者移動,適應皮帶的可調節速度。運行甲板通常安裝在阻尼元件上,因此運行甲板具有令人震驚的特徵。提起元件將整個框架提升,包括跑步甲板,並模擬一個俯仰角,以進行上坡運行。一些跑步機也可以扭轉跑步帶,以模擬下坡載荷。大多數用於健身區域專業用途的跑步機的桌子尺寸約為150厘米(59英寸),寬度為50 cm(20英寸)寬度,速度範圍約為0-20 km/h(0-12 mph)和斜率角度0–20%。

對於運動員來說,需要更大,更穩定的跑步機。有了一些減輕體重,短跑運動員的臨時速度最高為45 km/h(28 mph),因此必須在長達300厘米(120英寸)的大甲板上行駛,寬度高達100 cm(39英寸) 。隨著身體高昂的勞累和跌倒的風險增加,需要一個停止的單位來防止受試者或患者跌倒。這種秋天停車設備通常採用安全拱的形式,將線路連接到電氣開關上。線束帶有對象,防止他們在必要時掉下並關閉跑步皮帶。

在某些辦公室中,為員工提供了跑步機桌,以便員工可以在計算機上工作或在電話上講話時走路。

例如,在治療中心,跑步機被左右與右座椅一起用於治療師,因此治療師可以移動中風患者的腿以模擬步行運動並幫助他們學習再次行走。這稱為手動運動療法。

超大跑步機還用於以高達80 km/h(50 mph)的速度騎自行車,用於輪椅使用者以及特殊應用,並帶有堅固的跑步皮帶,可用於越野滑雪和競爭性培訓,運動員在這裡進行訓練和測試練習,並在滾筒上進行滾動練習。運行甲板高達450 cm×300 cm(180英寸×120英寸)。

優點

  • 無論天氣如何,使用戶能夠遵守室內運動制度。
  • 與在室外表面上跑步相比,緩衝胎面可以提供略低的衝擊訓練。儘管緩衝皮帶大多被淘汰,並且可能很難找到緩衝帶的替換帶,但許多跑步機的橡膠或尿甲甲板彈性體(墊子)的墊子(墊子)在墊子上優越,並且持續的持續時間比緩衝帶更長。一段時間以來,提供香蕉形的柔性甲板,這是最適合緩衝的甲板,並且價格在中距離級別,但不再出售這些甲板,也許是因為製造柔性甲板的製造成本增加。緩衝皮帶由於材料較弱的材料的構造而不會持續到常規皮帶。對於卡路里燃燒,可以使用傾斜來顯著降低給定能源使用率的影響。
  • 傾斜設置可以允許在依靠自然特徵時進行一致的“上坡”訓練。
  • 費率設置會迫使一致的步伐。
  • 一些跑步機具有程序,以便用戶可以模擬地形,例如起伏的丘陵,以提供準確,編程的運動期。
  • 用戶可以在使用機器時觀看電視,從而阻止觀看電視是久坐的活動。
  • 可以跟踪用戶進度,例如距離,卡路里燃燒和心率。
  • 向後奔跑的“ Uphill”可能會發展出許多拮抗肌肉,否則向前跑步時會忽略。

缺點

作為心血管運動:

  • 一些跑步機跑步者養成了較差的跑步習慣,當他們返回戶外跑步時,它們就會顯而易見。特別是,短,直立的彈性步態可能是由於沒有防風性而導致的,並試圖避免用腳的前部踢電機蓋。
  • 對跑步者施加嚴格的步伐,給跑步帶來不自然的感覺,這可能會導致跑步者失去平衡。
  • 跑步機跑步不是任何運動,即沒有競爭性運動可以利用跑步機跑步。例如,競爭激烈的跑步者會更好地在戶外穿越太空,因為它對他們的活動更為明確和現實。
  • 時間和角運動學存在差異,當在康復計劃中使用跑步機時,應考慮這些差異。

作為室內活動:

  • 許多用戶發現跑步機是單調的,並且在一段時間後失去了興趣。
  • 跑步機並不能為某些跑步者在遠離家鄉注意力的新地點跑步而獲得的心理滿意度。
  • 鄰居可能會抱怨跑步機(重擊和振動),尤其是樓下的鄰居

作為機器:

  • 如果不正確使用,可能會造成人身傷害。特別令人擔憂的是,孩子在跑步機上駛入跑步機帶,並遭受嚴重的摩擦燃燒,在最壞的情況下可能需要多種皮膚移植物並導致持久的殘疾。當不使用跑步機時,可以通過刪除安全鑰匙來避免對兒童的傷害,沒有哪個,跑步機帶將無法啟動。
  • 購買成本,電氣成本和可能的維修要大得多,大得多。
  • 佔用房屋的空間。

其他用途

馬上跑步機

由於它是傳送帶,因此跑步機可用於跑步以外的活動。如果對進行測試(尤其是在騎師賽車中),它們將被放在專門建造的跑步機上。大型跑步機也可以容納汽車。跑步機也可用於鍛煉習慣在輸送機上跑步的狗;但是,應避免將皮帶綁在跑步機上,因為它可能造成嚴重傷害。

水下跑步機

軍事工作犬,在水下跑步機上行走以從受傷中恢復

水下跑步機是一種用玻璃或塑料包裹的跑步機,並用水填充到部分浸入乘員的點。它們通常用於人類和動物,通常用於物理治療。

狗/寵物和水下寵物治療跑步機可用於家庭和臨床使用。有各種品牌和型號可用,但是設計用於寵物的跑步機的關鍵特徵包括較長的跑步表面,前後和背部軌道以及側軌,以防止寵物從跑步機上掉下來。沒有人被設計為沒有人類監督。許多獸醫和動物康復診所還提供水下跑步機治療,作為其提供給客戶寵物的服務的一部分。

全向跑步機

高級應用是所謂的全向跑步機。它們被設計為在二維中移動,並旨在作為“ Holodeck ”的基礎。已經提出了幾種解決方案,但是隨著某些問題仍未解決,例如大尺寸,噪聲和振動,研究繼續進行。由美國退伍軍人事務部贊助的項目的研究人員正在進行平行的發展,以為輪椅教練創建虛擬現實環境,以促進治療性運動。

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