Сегодня мы поговорим об очень интересной, на мой взгляд, теме — высокотехнологичных самодельных тренажёрах для дома: ведь не секрет, что многие хотели бы иметь дома тренажёрный комплекс, однако основная его проблема заключается зачастую не в том, сколько такого рода вещи стоят (так как цены для увлечённых довольно доступны), а скорее в том, что такой аппарат занимает весьма существенное место — в современных квартирах любой метр на счету, что существенно ограничивает «творческие порывы по апгрейду своего тела». :-D
Тем не менее, есть целый ряд увлечённых инженеров-энтузиастов, которые прямо сейчас работают над тем, чтобы решить эту проблему, и где в результате у них получаются поразительные устройства — как по компактности, так и по функционалу.
И, мало того — существуют open source проекты, где целые сообщества таких инженеров выкладывают в общий доступ свои наработки — так что никто не мешает повторить вам их самостоятельно, предварительно ознакомившись с ними!
Итак, о чём идёт речь?
Для начала, наверное, стоит сказать пару слов: а зачем вообще нужны домашние тренажёры — ведь можно пойти и записаться в «нормальный, человеческий фитнес-зал»?
Думается, что причин этому может быть несколько, где одна из них лежит на поверхности — банальное отсутствие такого зала в относительной близости, а вот вторая причина несколько более скрыта и заключается в нежелании тратить время, на, скажем так, подготовительные процедуры (собраться, одеться, дойти, позаниматься, собраться, одеться, прийти обратно) — так как они тоже съедают огромное количество времени.
Например, я сам, основываясь именно на второй причине, в какой-то момент времени осознал, что чисто механически, как робот, не задумываясь — много лет хожу в фитнес-зал, совершенно не думая о том, что можно оптимизировать этот процесс, если иметь некоторые критически необходимые для поддержания формы тренажёры в квартире.
И примерно полгода назад осознав этот момент, я стал двигаться в сторону собирания в квартире небольших компактных устройств для этих целей и уже вижу результаты — форма поддерживается (потому что знаю и умею, как надо тренироваться) и экономится безумное количество времени: раньше поход в фитнес-зал превращался в какой-то аналог турпохода, который съедал весь вечер — что при необходимых минимальных трёх днях тренировок в неделю превращается в страшное воровство времени — от недели остаётся только половина (на свои идеи и проекты)!
И, наоборот, при подобном изменении подхода сразу образуется огромное количество дополнительного времени…
Поэтому, на мой взгляд, рассмотрение компактных и эффективных тренажёров, имеет огромное значение, так как, по сути любая экономия времени — это «кусочек выигранной жизни»: ведь многие даже ложатся попозже, чтобы как можно дольше не кончалось их «личное время», стиснутое в узком промежутке между работой и работой (что даже стало уже почти мемом)…
…Возвращаясь к нашей теме — ряд лет назад меня сильно впечатлил один из проектов на агрегаторе стартапов Кикстартер (https://www.kickstarter.com/projects/whipr/whipr), представленный в 2020 году, где одна из команд предложила удивительную вещь: а зачем нужен «большой и страшный» железный тренажёр, если его можно заменить компактным устройством, выполняющим те же функции?!
И сразу маленький спойлер: проект стал одним из самых успешных в истории Кикстартера, так как изначально планировалось собрать на начало производства этого тренажёра всего лишь 25000 долларов, а в итоге он собрал более 3,5 млн долларов от 9100 человек, поверивших в него:
Как заявляют сами разработчики, на странице описания проекта — он позволяет заменить, как минимум (но не ограничиваясь ими), три тренажёра сразу: имитировать работу с веслом, гребной тренажёр, беговые лыжи:
Как можно заметить по видео выше, устройство весьма компактно, и представляет собой условный «кубик» 15,2х15,8х15,8 см, весом порядка 2,7 кг, который легко может быть закреплён в любом удобном месте (например, прикреплён к обычной двери) с использованием надувного «якоря» (как они это называют) — для этого на передней панели устройства имеется нажимаемая кнопка-насос, циклический нажим на которую вызывает наполнение воздухом специального выступающего из устройства мешочка, который может быть просунут, например, под дверью, в результате чего, из-за раздувания мешочка происходит надёжное крепление устройства к двери:
На верхней части устройства имеется вращаемый диск, благодаря которому можно регулировать нагрузку (уменьшать/увеличивать):
Информации о деталях конструкции весьма мало, однако, судя по официальной страничке на Кикстартере, где разработчики говорят о разработке планетарного редуктора и попытках уменьшить конструкцию, складывается примерно следующая картина: изначально они шли по самому простому пути, создав конструкцию, содержащую планетарный редуктор и относительно большого размера маховик, что было достаточно неэффективно (слишком материалоёмко, как минимум).*
*Кстати говоря, в процессе изучения этого вопроса я тут нашёл любопытную альтернативную ветку, и как раз на большом маховике: просто, прямолинейно, грубо (но работает!) — используя ремень, раскручивают маховик относительно большого размера и веса, где от скорости вытягивания ремня напрямую зависит, до насколько больших оборотов раскрутится маховик и, соответственно, — развиваемое усилие.
Тоже имеет место быть, но слишком габаритно (хотя сама мысль довольно интересна!):
Затем разработчики перешли к другому подходу, где, как они сами говорят, попытка заменить большой маховик привела к использованию принципа магнитного торможения (похоже, что на токах Фуко), где, по всей видимости, учитывая, что на самом аппарате сверху имеется «крутилка» для изменения сопротивления — видимо, она служит для физического приближения магнитов и немагнитного диска (например, медного или алюминиевого), что увеличивает силу сопротивления (по крайней мере, я бы так сделал; но, повторюсь — информации очень мало, и она обрывочная).
Что ещё мы можем отметить для себя как инженеры, посмотрев официальное видео от разработчиков выше:
Бросается в глаза, что люди, тренирующиеся на этом тренажёре, делают это с какой-то своей скоростью — то есть тренажёр не вынуждает их работать с определённой скоростью, диктуемой конструкцией тренажёра!
Что я здесь хочу сказать: в видео чуть выше (где используется большой тяжёлый маховик) мы видели, что если бы лента/трос и т. д. — то есть то, за что тянет человек, было крепко связано с «маховиком» (или, правильнее будет сказать, «с сопротивляющейся системой») — то человек просто вынужден был бы идти на поводу тренажёра, который вынуждал бы его совершать действия с определённой скоростью.
Однако здесь же мы видим, что человек с какой-то своей собственной скоростью вытягивает трос, а затем с какой-то своей скоростью «возвращает» его на место — причём, судя по всему, эта скорость отличается, в зависимости от того, каким упражнением занят человек.
Что из этого следует: я думаю, что здесь можно сделать однозначный вывод, что используется обгонная муфта — то есть устройство, развязывающее катушку с тросом и сопротивляющуюся систему, если последняя разогналась до относительно большой скорости, в то время как скорость катушки упала до нуля (в конце движения, когда человек начинает обратное движение с возвратом троса внутрь).
Что ещё из интересного мы можем тут заметить: как раз вот этот возврат троса! Судя по всему, так же как и во многих других применениях — здесь используются пружины постоянного усилия (как, например, в строительных рулетках), благодаря чему происходит сматывание троса внутрь устройства с постоянным усилием, вне зависимости от того, насколько трос размотан или смотан*.
*Насколько я это понимаю, применение такой пружины здесь позволяет избежать постепенного спада усилия, по мере сматывания троса внутрь — то есть, по нашей бытовой логике («на уровне ощущений и бытового опыта») мы могли бы ожидать, что чем больше трос смотан внутрь, тем меньше пружина будет стремиться его смотать!
Однако применение пружин постоянного усилия позволяет убрать эту проблему и надёжно сматывать трос на любой стадии его размотки…
А теперь подумаем о планетарном редукторе, который, как они заявляют, здесь применён — сначала я не мог понять, зачем он здесь нужен! Однако, поразмыслив, меня осенило, и, кажется, я понял, насколько тут хитрая задумка…! ;-)
А суть здесь, похоже, вот в чём: как мы знаем, планетарные редукторы (да и редукторы вообще) используются для преобразования величины усилия в скорость вращения и наоборот (это не официальное определение из учебника, поэтому прошу сильно не придираться :-)).
Таким образом, они здесь, похоже, создали такую систему, где человек вращает ту сторону вала редуктора, где требуется приложение относительно большого усилия, что, соответственно, преобразуется в относительно высокие обороты на выходной части вала редуктора.
Ииии… Смотрите, какая красивая конструкция получается: этот выходной вал вращается на относительно больших оборотах, и на него может быть насажен либо немагнитный диск, либо сильные магниты, например, неодимовые.
Так как эта часть вала вращается на довольно больших оборотах — достаточно мизерного приближения магнитов к немагнитному диску, чтобы создать чуть ли не гигантское усилие сопротивления! И, похоже, именно таким образом они и уменьшили конструкцию! О_о
Таким образом, мы здесь видим очень элегантное инженерное решение: относительно большие обороты преобразуются в относительно большую силу сопротивления вращению, при получающихся весьма компактными размерах устройства!
Недурственно!
Ну и пара фото внутреннего устройства (правда, тут непонятно, какая это по счёту у них была итерация, так как их был у них целый ряд; но, тем не менее, для общего развития посмотреть интересно):
К сожалению, на данный момент компания Whipr (именно так был назван бренд, под которым производились эти тренажёры) ликвидирована. Судя по информации на главной странице официального сайта компании, мы можем узнать, что им просто не повезло: они только-только триумфально «выстрелили» на Kickstarter-е, как мир накрыл COVID-19 — начались задержки поставок, глобальный кризис в области логистики и не только…
Всё это существенно превысило возможности компании, которая была вынуждена запросить доплату за уже оплаченные тренажёры. Ряд клиентов отказались, и вся эта ситуация в целом подорвала потребительское доверие, итогом чего стало то, что в феврале 2023 года компания и была ликвидирована…
Тем не менее, как мы видим, сама затея весьма интересна, и в одном из разделов официального сайта, желающие ещё больше узнать о нём, могут найти видео, как можно применять этот тренажёр для занятий (в познавательных целях — как взаимодействовать с такого класса устройствами):
Таким образом, из всего опыта этого проекта мы можем сделать для себя вывод, что при наличии FDM 3D-принтера вполне реально создать очень компактное устройство, где от скорости оборотов выходного вала редуктора будет напрямую зависеть, насколько компактное устройство удастся создать!
К тому же, как мы видим, устройство это чисто механическое, где каждый элемент его настолько прост, что даже удивительно…
В качестве интересной идеи для осмысления, которая ещё не была использована в устройствах подобного рода: как мы узнали выше, в подобном тренажёре используется планетарный редуктор — однако я некоторое время назад уже рассматривал очень любопытную альтернативу — волновую передачу:
Теоретически, из-за постоянно находящегося в зацеплении большого количества зубьев — он может выдерживать очень большие нагрузки и, к тому же, весьма прост в изготовлении на домашнем FDM 3D-принтере!
Только надо будет озаботиться снабжением роликами центрального эксцентрика (то есть насадить на его концы подшипники) — чтобы максимально устранить трение. Как это может выглядеть — можете почитать в статье, по ссылке выше.
На мой взгляд, использование подобного редуктора просто просится сюда, так как способность выдерживать большие нагрузки — это не все его плюсы: ещё подобный редуктор может быть создан с очень большим передаточным соотношением (известны даже редукторы 1:1 000 000!) — где, несмотря на это, редуктор получается очень компактным (классическая конструкция не позволила бы достичь такой компактности), простым и надёжным!
Таким образом, желающие, вооружившись всеми этими знаниями, вполне могут попробовать создать свой собственный компактный микротренажёрный аппарат, где шансы на успешный исход дела весьма велики!
_______________
Некоторое время назад я узнал, периодически интересуясь, что происходит в этой области, что, похоже, в те давние года не только меня одного впечатлил этот аппарат — похоже, что он запустил целую волну имитаций и альтернативных конструкций, — так всем пришлась по душе эта идея компактного универсального домашнего тренажёра! ;-)
Я сам, периодически возвращаясь мыслями к этому аппарату, подумывал о том, что очень странно отсутствие применений в подобных устройствах каких-либо двигателей — например, коллекторных, бесколлекторных, шаговых…
Скажем, как если бы на выходной вал редуктора был насажен двигатель, который, управляемый ШИМ-сигналом, контролируемо сопротивлялся бы попыткам его вращать!*
*Грубо говоря, его выводы закорачивались бы через нагрузку, и отбор мощности шёл импульсно, в виде ШИМ-сигнала, где от его заполнения зависела бы величина физического сопротивления вращению.
По идее, это могло бы быть даже более интересно, чем ручное приближение магнитов к немагнитному диску, из-за возможности настраивать нагрузку, в широчайших пределах!
Однако у меня всё не было времени додумать эту мысль… Но, похоже, что не у всех так же обстояли дела — кое-кто таки движется в доведении этой мысли до физической реализации! ;-)
Именно таким и является open source проект OpenWorkoutSystem (www.openworkoutsystem.com):
Проект имеет свою страничку на GitHub и, похоже, что, будучи запущенным автором (Aaron Willey), сформировал некоторое сообщество инженеров, работающих в одном направлении.
Насколько мне удалось понять по официальному описанию — проект не содержит раскручиваемых маховиков, как в предыдущем, механическом варианте, вместо этого он построен вокруг бесколлекторного двигателя, где этот двигатель может работать как электрогенератор (когда человек тянет за трос), так и, собственно, двигатель — когда надо затянуть и замотать трос обратно.
При этом, что любопытно, похоже, что такая генерация получается достаточно мощной и уверенно обеспечивает работу всех электрических подсистем устройства (на это намекает строчка «Fully wireless»*); а на работу в режиме генератора и двигателя намекают слова в краткой характеристике функционала «Self-charging modes», «Dropped handle detection» — похоже, что устройство видит брошенную рукоятку и автоматически затягивает трос внутрь!
*Если пройти на страничку необходимых покупок для постройки устройства, то мы там увидим аккумулятор «MOLICEL/NPE INR-21700-P42A 45A 4200MAH с плоским верхом, типоразмер 21700» — так что, похоже, всё сходится: физические усилия человека преобразуются в интеллектуальный отбор энергии для аккумулятора (подстраивающийся под то, как тянет в данный момент человек — быстро или медленно, но, вне зависимости от этого, система интеллектуально создаёт одинаковое усилие для человека, например, 30 кг, если таковой вес был выставлен).
Ещё, если мы посмотрим на официальное описание, то видно, что устройство достаточно маленькое, весит 5 кг, но при этом может создавать весьма неслабую нагрузку (400 фунтов или около 181,4 кг):
Для заинтересовавшихся проект может быть привлекателен тем, что он является полностью открытым и бесплатным, где исходники проекта выложены на GitHub — то есть доступны для скачивания! ;-)
Ну и напоследок: если кому интересно, то в качестве «мозга» в нём использованы две esp32.
Подытоживая, можно сказать, что мы видим, как при желании, мысль сэкономить своё время жизни, — может стать вполне реальной, если подойти к этому осмысленно, в ходе чего неплохую роль могут сыграть разнообразные устройства, наподобие универсальных тренажёров, где к тому же, и сам процесс конструирования подобных устройств может быть интересен сам по себе, да и в результате — можно получить весьма интересное подспорье, для достижения поставленной цели…
И даже мало того — на базе подобной идеи, на мой взгляд, может быть создан целый класс компактных устройств для дома! И, что самое интересное — в этой области почти никто не работает!!!
Таким образом, если у вас есть навыки: программирования, работы с микроконтроллерами, 3D печати — из этого вполне можно раздуть большую историю!
Стартап? Очень даже запросто.
И история с Whipr вполне себе это доказывает!
© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»
