具体实施方式

在整个说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”或类似语言的引用是指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，除非另有明确说明，否则在整个说明书中出现的短语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”和类似的语言可能但不一定都指的是相同的实施方式，而是指“一个或多个但不是所有的实施方式”。除非另有明确说明，否则术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型是指“包括但不限于”。除非另有明确说明，否则列举的项目列表并不意味着任何或所有项目是相互排斥和/或相互包含的。除非另有明确说明，否则术语“一”、“一个”和“该”也指“一个或多个”。

此外，所描述的实施方式的特征、优点和特性可以以任何合适的方式组合。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施方式的一个或多个特定特征或优点的情况下实践这些实施方式。在其他情况下，在某些实施方式中可以认识到可能并非在所有实施方式中都存在的附加特征和优点。

本发明可以是包括计算机程序产品的系统、方法和/或装置。计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器执行本发明的各方面的计算机可读程序指令的(一种或多种)计算机可读存储介质。

计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以保持和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以例如是但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”或闪存)、静态随机存取存储器(“SRAM”)、便携式光盘只读存储器(“CD-ROM”)、数字通用光盘(“DVD”)、记忆棒、软盘、机械编码设备(例如穿孔卡或凹槽中记录有指令的凸起结构)、以及前述的任何合适的组合。如在本文中所使用的，计算机可读存储介质不应被视为暂时性信号本身，暂时性信号诸如无线电波或其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输介质传播的电磁波(例如，通过光缆的光脉冲)、或通过电线传输的电信号。

可以将本文中所描述的计算机可读程序指令从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备、或经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。该网络可以包括铜传输电缆、光学传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。在每个计算/处理设备中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并转发该计算机可读程序指令，用以存储在相应的计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以为汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或以一种或多种编程语言(包括面向对象的编程语言(如Smalltalk、C++等)和传统程序化编程语言(如C编程语言或类似编程语言))的任何组合编写的源代码或目标代码。计算机可读程序指令(作为独立的软件包)可以完全地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上且部分地在远程计算机上、或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或可以进行与外部计算机的连接(例如通过使用互联网服务提供商的互联网)。在一些实施方式中，电子电路(包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)、或可编程逻辑阵列(PLA))可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息而执行计算机可读程序指令，以使该电子电路个性化，从而执行本发明的各方面。

本文参考根据本发明实施方式的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。应当理解，流程图和/或框图的每个块、以及流程图和/或框图中的块的组合，可以由计算机可读程序指令来实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以生产机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令也可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式运行，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括制造物品，其包括实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的各方面的指令。

计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每一个块可表示模块、段、或指令的一部分，所述指令包括用于实现(一个或多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替选实现方式中，块中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行这些块。还将注意，框图和/或流程图的每个块、以及框图和/或流程图中的块的组合，可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统来实现，或可以执行专用硬件和计算机指令的组合。

本说明书中描述的许多功能单元已被标记为模块，以便更具体地强调它们的实现独立性。例如，模块可以被实现为硬件电路，该硬件电路包括定制的VLSI电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立元件的现成半导体。模块也可以在可编程硬件器件中实现，所述可编程硬件器件例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。

模块也可以在软件中实现以供各种类型的处理器执行。所识别的程序指令模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。然而，所识别模块的可执行文件不需要物理地放置在一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，当逻辑地连接在一起时，这些指令构成模块并实现模块所规定的目的。

此外，所描述的实施方式的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供了许多具体细节以给出对实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来实践这些实施方式。在其他情况下，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆实施方式的各方面。

每个图中的元件的描述可以参考前面附图的元件。在所有附图(包括相同元件的替选实施方式)中，相同的附图标记表示相同的元件。类似的元件可以用数字和字母表示，例如“102a”和“102b”，以及当单独标识且仅由数字共同表示时为“102”而没有“a”或“b”。

图1是示出了根据本发明的实施方式的爬楼梯锻炼机器(以下称为“机器”)100的一个实施方式的透视图。机器100配置有由固定框架104支撑的多个台阶102。台阶102形成为环形传送系统的一部分，环形传送系统在箭头106指示的方向上循环向下移动。台阶102联接到链条，如下文将更详细地描述的，链条围绕齿形链轮循环。

可移除包层108可联接到框架104并配置为容纳机器100的内部部件。包层108可由轻质材料形成，其示例可包括但不限于聚合物材料。从框架104向上延伸的是由刚性和耐用材料形成的导轨系统110。如下文将更详细地描述的，导轨系统110被配置有多个手部位置以实现不同类型的锻炼，包括但不限于“推雪橇式”锻炼和“农夫搬运式”锻炼。导轨系统110可以形成有从框架104大致向上延伸的多个竖直延伸的支撑件。竖直延伸的支撑件联接到具有多种用途的上部框架，所述用途包括形成屏障以防止用户跌落到机器100的一侧或另一侧，以及形成不同的手部位置。

框架104还可形成有多个进出台阶112，这些进出台阶相对于框架104搁置在其上的地板处于升高位置。框架104包括与地板接合并支撑机器10的其余部分的底座(此处未示出)。

每个台阶102由竖板部分114和平台部分116形成。竖板114和平台116通过铰接机构彼此联接，使得每一个台阶都可枢转地连接到相邻的台阶。因此，多个台阶102由交替的竖板114和平台116形成。竖板114和平台116可以具有类似于建筑物或房屋的台阶的尺寸(即，竖板114具有大约9英寸的高度，平台116具有大约10英寸的深度)。

图2和图3是示出根据本发明的实施方式的机器100的另一实施方式的透视图。所描绘的实施方式示出了执行“农夫搬运式”锻炼的用户。导轨系统110包括从立柱202延伸以形成左侧和右侧部分204的多个管。这些侧部分204在用户的两侧形成屏障，从而防止用户从机器100的侧面跌落。农夫搬运把手206联接到立柱202之一并位于侧部分204的内侧。农夫搬运把手206在大体水平的方向上从立柱202向后延伸(远离容纳控制器1401的控制面板)。

农夫搬运把手206可以向下弯曲以形成手持位置。在某些实施方式中，机器100配置有一对农夫搬运把手206。农夫搬运把手206允许用户安全地模拟农夫搬运式锻炼。以前，没有办法安全地将踏楼梯锻炼与农夫搬运式锻炼结合起来。如将在下文讨论的，机器100配置为防止楼梯以大于预定最大速度的速度移动。如果没有这种能力，执行农夫搬运的用户会将楼梯速度提高到不安全的且不能用作踏楼梯锻炼的速度。

图4是示出根据本发明的实施方式的用户锻炼姿势的另一实施方式的透视图。用户可以以所描绘的更传统的锻炼姿势抓握导轨。在一个实施方式中，机器100的台阶102没有被供电。用户的重力和重量导致台阶的向下和远离(参照机器的顶部/前部，即控制器1401所在的位置)移动。通常，台阶会以适合锻炼的速度移动。以前，如果用户试图用额外的力“加载”台阶(即增加难度)(例如，经由农夫搬运或推雪橇)，那么台阶会加速到不安全的速度。如上所述，本发明的实施方式通过管理阻力以保持台阶的最大速度而有利地克服了这一点。

图5-图7是示出根据本发明的实施方式的用户锻炼姿势的其他实施方式的透视图。用户可以以允许用户执行组合踏步/推雪橇锻炼的方式定位他或她的手。机器100的速度管理能力允许用户按他或她想要的力度推动，而台阶不会获得太大速度。

图8是示出根据本发明的实施方式的机器100的另一实施方式的端视图。该特定视图示出了利用机器100的导轨系统110可能实现的不同手持位置。八个或更多个不同的手持位置是可能的。附图标记7标识农夫搬运把手。位置1、2、3、4和8标识了在推雪橇锻炼期间可能使用的不同手持位置。其余的手持位置允许用户以传统的踏步锻炼方式使用机器100。

如所描绘的，左侧和右侧部分204包括以不同方向取向的手持位置。一些手持位置，例如手持位置1和4以横向方向804取向(即，在大致垂直于将机器100从前到后一分为二的纵向轴线802的方向上并排)。其他手持位置，例如2、3、5、6和7以大致沿纵向轴线802的纵向方向取向。其他手持位置，例如手持位置8以与纵向轴线802成一定角度地取向。

图9a是示出根据本发明的实施方式的机器100的内部部件的侧视图。如上所述，机器100包括具有用于接合地板的底座902的框架104。底座902可以包括用于在不使用时帮助机器100移动的多个脚轮904。联接到框架104的是上轴906和下轴908。上轴906和下轴908两者都可旋转地联接到框架104。联接到上轴906和下轴908的链轮910与一对连续链条912接合。

台阶102联接到链条912并且随着台阶移动而驱动链条912转动。还联接到上轴906的是扭矩超速链轮914，扭矩超速链轮914联接到扭矩超速链条916。扭矩超速链条916经由扭矩超速链轮914将上轴与以发电模式操作的电动制动机构909可旋转地联接。适用于本发明的电动制动机构909的示例包括但不限于交流(AC)或直流(DC)电机(有刷或无刷)、交流发电机和涡旋线圈制动器等。

在某些实施方式中，中间驱动系统可以将扭矩超速链条联接到电动制动机构909。例如，中间驱动系统可以包括联接到驱动皮带的皮带轮的链轮。皮带可以转动联接到电动机的皮带轮。可以提供链条张紧器和皮带张紧器。

图9a中包括参考图9b更详细地描绘的插图编号920。电动制动机构909以发电模式操作，或者换句话说，接受机械输入(即，链条912的旋转)并将机械能转换成电能。电能可以通过一个或多个电阻器排出。在一个实施方式中，电动制动机构909为2HP电机。

尽管扭矩超速链条916被描绘为链条，但是可以预期可以使用其他环形动力传递设备，例如皮带。扭矩超速链条916将扭矩超速链轮914与中间皮带轮950旋转联接，中间皮带轮950经由皮带952旋转连接到电动制动机构909。

图10是示出根据本发明的实施方式的电动制动机构909的一个实施方式的透视图。如上所述，以发电模式操作的电动制动机构909与一个或多个电阻器1002电联接。这些电阻器1002将产生的电转换成热，然后热被耗散。电阻器1002是可变的并且可以增加或减少电动制动机构909的负载。

还在图10中描绘了旋转地联接到中间皮带轮950的较低扭矩超速链轮1005。中间皮带轮950和链轮1005两者都安装在轴1006上，如下面将参照图11更详细地描述的，轴1006延伸穿过框架的一部分并且用于确定机器100的楼梯的速度。

图11是根据本发明的实施方式的用于机器100的速度传感器1102的透视图。速度传感器1102可以是位于齿轮1104附近的霍尔传感器。当每个齿经过速度传感器1102时，速度传感器1102检测到该齿的存在并将该存在传送给控制器1401。可以由磁性材料形成每个齿。控制器1401配置为基于从霍尔传感器接收的信息计算速度。本领域技术人员已知的霍尔效应传感器测量磁场的大小。可以实施检测速度的其他方法来代替霍尔效应传感器，包括但不限于光学传感器等。响应于所确定的转速，控制器1401配置为命令电机增加、减少、或保持阻力。

图12是示出根据本发明的实施方式的台阶的一个实施方式的透视图。所描绘的实施方式示出了处于停止位置的台阶。如下文将描述的，机器100可以配置为响应于用户请求而停止并锁定到期望位置。如图所示，停止位置可导致平台部分116以相对于地板约11度至15度的角度1207(参见图13b)停止以帮助用户进入或离开。一旦用户请求停止，则控制面板将台阶的速度降低到预定的停止速度并等待来自位置传感器(即第二霍尔传感器)的输入。

位置传感器检测齿轮、链条、链轮、台阶等中的指示器，并且控制面板切断电力，然后停止系统。例如，位置传感器(参见图13b的位置传感器1302)可以设置在框架104上以检测联接到链条912的指示器。该指示器在被检测之前可能需要以预定停止速度行进几乎一整圈。一旦在关闭过程期间台阶的速度达到关闭速度，则控制器1401可以将电动制动机构909的控制释放给机械变压器。机械变压器配置为一旦位置传感器检测到指示器就切断电动制动机构909的电力，此时台阶被锁定就位。

图13b中也描绘了可旋转地联接到框架104的台阶齿轮1360。台阶链条(联接到多个台阶的链条)配置为围绕成对的台阶齿轮1360旋转。在某些实施方式中，机器100包括四个台阶齿轮1360。例如，上轴和下轴中的每一者都可以具有设置在台阶的每一侧上的一对台阶齿轮1360。

在某些示例中，制动螺线管1004默认被锁定(例如，为“断电制动器”)。换言之，当制动螺线管1004未被激励(即，“去激励”)时，制动螺线管1004处于断电模式，该断电模式通过防止电动制动机构909的输出轴的旋转移动来防止台阶移动。当被激励时，制动螺线管1004释放允许台阶移动的电动制动机构909。图10描绘了制动螺线管1004的气泡插图，其示出了根据本发明的示例的制动螺线管1004的示意性方块横截面图。制动螺线管1004包括可移动的衔铁1032，衔铁1032响应于通电而朝向或远离电动制动机构909移动。当没有通电时，被一系列弹簧推向电动制动机构909的衔铁1032防止输出轴1030移动。联接到输出轴1030的端部的摩擦板1034与衔铁1032接合并被防止旋转。该阻力通过输出轴1030传递到中间驱动组件(例如，皮带轮950、皮带952等)到达扭矩超速链轮914和随后到达台阶。向衔铁1032通电使衔铁1032克服弹簧力，打开气隙，并允许摩擦板1034和输出轴1030旋转。制动螺线管1004是可变的，并且可控制以基于施加的电压向摩擦板1034施加可变量的旋转阻力。在其他实施方式中，控制器1401通过例如控制可变电阻器增加或减少电动制动机构909的负载来命令电动制动机构909增加或减少旋转阻力。

图13a是示出根据本发明的示例的框架104的放大视图的透视图。特别地，所描绘的实施方式示出了联接到框架104的进出台阶112。进出台阶112可以位于台阶的每一侧上(也参见图1)。在某些示例中，进出台阶112从框架104向后延伸。换言之，进出台阶112在与用户为了使用机器100而行进的方向相反的方向上从框架104延伸。

图14是示出根据本发明的实施方式的在控制面板208上操作的控制器1401的一个实施方式的示意性框图。控制器1401是计算设备的示例，其可用于实现本发明的实施方式的一个或多个部件，并且其中可针对说明性实施方式限定实现该过程的计算机可用程序代码或指令。在该说明性示例中，信息处理系统包括通信结构1402，其提供处理器单元1404、本地存储器1406、永久性存储器1408、通信单元1410、输入/输出(I/O)单元1412和显示器1414之间的通信。

处理器单元1404用于执行可以加载到存储器1406中的软件的指令。处理器单元1404可以是一个或多个处理器的集合或者可以是多处理器核，这取决于特定的实现方式。此外，处理器单元1404可以使用一个或多个异构处理器系统来实现，其中主处理器与次处理器一起存在于单个芯片上。作为另一个说明性示例，处理器单元1404可以是包含多个相同类型的处理器的对称多处理器系统。

存储器1406和永久性存储器1408是存储设备1416的示例。存储设备是能够存储信息(例如但不限于数据、功能形式的程序代码和/或其他临时和/或永久的合适信息)的任何硬件。在这些示例中，存储器1406可以是例如随机存取存储器或任何其他合适的易失性或非易失性存储设备。永久性存储器1408可以采用各种形式，这取决于特定实现方式。例如，永久性存储器1408可以包含一个或多个部件或设备。例如，永久性存储器1408可以是硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带、或以上的某种组合。永久性存储器1408使用的介质可以是可移除的。例如，可移除硬盘驱动器可用于永久性存储器1408。

在这些示例中，通信单元1410提供与其他数据处理系统或设备的通信。在这些示例中，通信单元1410是网络接口卡。通信单元1410可以通过使用物理通信链路和无线通信链路中的任一者或两者来提供通信。

输入/输出单元1412允许与可以连接到数据处理系统的其他设备进行数据的输入和输出。例如，输入/输出单元1412可以通过键盘、鼠标和/或一些其他合适的输入设备为用户输入提供连接。此外，输入/输出单元1412可以将输出发送到打印机。在其他实施方式中，输入/输出单元1412与速度和位置传感器通信以确定台阶的旋转速度和台阶的位置。显示器1414提供向用户显示信息的机构。

用于操作系统、应用程序和/或程序的指令可以位于存储设备1416中，存储设备1416通过通信结构1402与处理器单元1404通信。在这些说明性示例中，指令以函数形式处于永久性存储器1408上。这些指令可以被加载到存储器1406中以由处理器单元1404执行。不同实施方式的过程可以由处理器单元1404使用计算机实现的指令来执行，所述计算机实现的指令可以位于存储器中，例如位于存储器1406中。

这些指令被称为可由处理器单元1404中的处理器读取和执行的程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码。在不同实施方式中，程序代码可以体现在不同的物理或计算机可读存储介质上，例如存储器1406或永久性存储器1408上。

程序代码1418以函数形式位于可选择性地移除的计算机可读介质1420上，并且可以被加载到或传送到控制器1401以供处理器单元1404执行。程序代码1418和计算机可读介质1420形成计算机程序产品1422。在一个示例中，计算机可读介质1420可以是计算机可读存储介质1424或计算机可读信号介质1426。计算机可读存储介质1424可以包括例如光盘或磁盘，该光盘或磁盘插入或放入作为永久性存储器1408的一部分的驱动器或其他设备中，以转移到作为永久性存储器1408的一部分的存储设备(例如硬盘驱动器)上。计算机可读存储介质1424还可以采用永久性存储器的形式，诸如连接到控制器1401硬盘驱动器、拇指驱动器或闪存。在一些情况下，计算机可读存储介质1424可以不是从控制器1401可移除的。

可替选地，程序代码1418可以使用计算机可读信号介质1426传送到控制器304。计算机可读信号介质1426可以是例如包含程序代码1418的传播数据信号。例如，计算机可读信号介质1426可以是电磁信号、光信号和/或任何其他合适类型的信号。这些信号可以通过通信链路传输，例如无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、电线和/或任何其他合适类型的通信链路传输。换言之，在说明性示例中，通信链路和/或连接可以是物理的或无线的。计算机可读介质也可以采用非有形介质的形式，例如包含程序代码的通信链接或无线传输。

在一些说明性实施方式中，程序代码1418可以通过计算机可读信号介质1426通过网络从另一设备或数据处理系统下载到永久性存储器1408以供在控制器1401内使用。例如，存储在服务器数据处理系统的计算机可读存储介质中的程序代码可以通过网络从服务器下载到控制器1401。提供程序代码618的系统可以是服务器计算机、客户端计算机或一些能够存储并传输程序代码618的其他设备。

为控制器1401示出的不同部件并不意味着对可以实现不同实施方式的方式提供物理或架构限制。不同的说明性实施方式可以在控制器中实现，该控制器包括除了和/或代替为控制器1401所示的那些部件的部件。图14中所示的其他部件可以与所示的说明性示例不同。可以使用能够执行程序代码的任何硬件设备或系统来实现不同的实施方式。例如，控制器1401中的存储设备是任何可以存储数据的硬件装置。存储器1406、永久性存储器1408和计算机可读介质1420是有形形式的存储设备的示例。

在另一示例中，总线系统可以用于实现通信结构1402并且可以包括一个或多个总线，例如系统总线或输入/输出总线。当然，可以使用任何合适类型的架构来实现总线系统，该架构提供在附接到总线系统的不同部件或不同设备之间的数据传送。此外，通信单元可以包括一个或多个用于发送和接收数据的设备，例如调制解调器或网络适配器。此外，存储器可以是例如存储器1406或高速缓存，其例如可以存在于通信结构1402中的接口和存储器控制器集线器中。

用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任意组合编写，编程语言包括面向对象的编程语言(例如Java、Smalltalk、C++等)和传统的程序化编程语言(例如“C”编程语言或类似的编程语言)。程序代码(作为独立的软件包)可以完全地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上且部分地在远程计算机上、或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或可以进行与外部计算机的连接(例如通过使用互联网服务提供商的互联网)。

这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的指令的制品。计算机程序指令也可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的过程。

在某些示例中，控制器1401配置有可由用户选择的多个锻炼模式。用户还可以经由控制面板208创建自定义锻炼模式1450。每个锻炼模式包括初始或第一速度1452、最大或第二速度1454和难度1456。控制器1401配置为控制电动制动机构909来控制多个台阶的旋转速度。用户可以选择第一速度1452、第二速度1454和难度1456，难度1456表示用户必须输入到多个台阶以将台阶的旋转速度从第一速度1452增加到第二速度1454的负载的增加。如果难度较低，例如，用户将能够毫不费力地(例如，向农夫把手施加提升力或向模仿推雪橇锻炼的手位置施加推力)将台阶的速度从第一速度1452增加到第二速度1454。如果用户达到第二速度1454，则控制器1401配置为与电动制动机构909通信，增加阻力，并防止速度超过第二速度1454。

在某些示例中，控制器1401配置为在学习模式下平衡在台阶上的用户的负载。例如，控制器1401配置为确定需要多少阻力来保持150lbs的人每分钟25个台阶的初始速度。在确定保持第一速度1452的适当阻力后，控制器1401可以适当地确定与所选锻炼模式1450的难度1456匹配所需的阻力。

由用户施加的附加负载是用户施加在机器100的导轨系统110上的力。该附加力可以是农夫把手上的提升力(其导致在台阶上的额外推力)或在其他手位置之一上的推力(参见图5-图7)。控制器1401配置为确定用户何时移除了附加力，并允许电动制动机构将台阶的速度保持在第一速度1452。例如，可以减小阻力(例如至接近于零)直到台阶的速度减慢到第一速度，此时可以增加阻力以保持第一速度1452。

图15是示出根据本发明的实施方式的机器100的操作方法的一个实施方式的流程图。方法1500可由处理逻辑执行，处理逻辑可包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如在处理设备上运行的指令)、固件或其组合。在一个实施方式中，方法1500由控制器1401执行。

方法1500开始，并且在块1502处，处理逻辑接收来自用户的程序选择。处理逻辑可以配置有多种不同的锻炼程序，其示例包括但不限于，不同和重复强度的高强度间隔、一致的强度练习、模拟徒步到山顶的练习等。处理逻辑向用户呈现各种不同的选项并接收指示对练习程序的选择的输入。在块1504处，处理逻辑激活制动器(即图10的制动螺线管1004)以使制动器释放台阶。在某些实施方式中，处理逻辑通过向制动器通电来激活制动器。

然后，在块1506处，处理逻辑标识台阶的最小和最大速度。最小和最大速度可以被预定义并且对应于特定的锻炼模式或练习程序。在替选实施方式中，最小和最大速度可以作为来自用户的输入被接收。在另一实施方式中，处理逻辑可以配置有硬性最大速度。换言之，处理逻辑可以配置有用户不能绕过的绝对最大速度。在块1508处，处理逻辑确定用户的重量。在某些实施方式中，处理逻辑通过识别电动机保持特定速度所需的扭矩的量来确定用户的重量。处理逻辑可以保持可能已经通过实验识别的扭矩和重量的表，从而只需要在表中进行简单的查找来确定用户的重量。

在块1510处，处理逻辑执行所选锻炼程序。在块1512处，如果台阶的速度接近或超过所选的最大速度，则处理逻辑通过向台阶提供阻力来保持最大速度。有利地，这允许用户在不能超过最大速度的情况下尽可能多地发挥他或她自己的作用。处理逻辑增加电动机的负载，从而增加了施加在楼梯上的阻力。增加和减少电动机上的负载则增加和减少施加到台阶上的阻力。因此，处理逻辑可以限制台阶的最大速度。相应地，如果台阶移动太慢，处理逻辑也可以移除阻力。在某些示例中，处理逻辑控制所选锻炼模式的难度。例如，用户可以选择从第一速度到第二速度的难度比另一种锻炼模式的难度更大的锻炼模式。

在块1514处，处理逻辑结束锻炼程序，在关闭之前将台阶减慢到适当速度(即“关闭速度”)。响应于处理逻辑关闭，速度或位置传感器与变压器通信，并且在适当的时间变压器切断对制动器的电力，然后如上所述制动器停止并锁定台阶。处理逻辑向用户提供锻炼总结，方法结束。

可以以其他特定形式来实践这些实施方式。所描述的实施方式在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前述说明指示。落入权利要求的等同含义和范围内的所有变化都应包含在其范围内。