安全设备 |
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| 申请号 | CN201010563037.7 | 申请日 | 2010-11-29 | 公开(公告)号 | CN102078675B | 公开(公告)日 | 2013-07-31 |
| 申请人 | 泰诺健股份公司; | 发明人 | M·卡萨代伊; D·内里; | ||||
| 摘要 | 用于体育机器(1)的安全设备(20)，提供有 框架 (5)和连接到界面(2)的重 力 负载组(10)，该界面(2)设计用于允许所述体育机器(1)的使用者对抗所述负载组(10)的作用进行练习；所述负载组(10)包括可运动装置(19)，其提供有至少一个负载元件(11)，通过关联于所述框架(5)的各个引导装置(12)，该负载元件(11)以沿着给定方向(V)自由地滑动的方式承载；所述安全设备(20)包括返回组(21)，其适于在使用中在所述可运动装置(19)上施加给定的返回力(F)，从而防止其基本上惯性的上升位移。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于体育机器(1)的安全设备(20)，提供有框架(5)和连接到界面(2)的重力负载组(10)，该界面(2)设计用于允许所述体育机器(1)的使用者对抗所述负载组(10)的作用进行练习；所述负载组(10)包括可运动装置(19)，其提供有至少一个负载元件(11)，通过关联于所述框架(5)的各个引导装置(12)，该负载元件(11)以沿着给定方向(V)自由地滑动的方式承载；所述安全设备(20)包括返回装置(21)，其含至少一个弹性元件(22)，该弹性元件(22)在使用中适于连接所述框架(5)到所述可运动装置(19)，以在所述可运动装置(19)上施加给定的返回力(F)，从而防止其惯性的上升位移；每个所述弹性元件(22)呈现伸长的构造和刚性耦接到所述负载组(10)的各个第一端部(22’)，从而在其上施加所述返回力(F)，和第二端部(22”)，其提供有邻接装置(26)，该邻接装置(26)成形用于以稳定和可选择性地释放的方式耦接所述框架(5)集成承载的第一耦接装置(27)；所述安全设备(20)特征在于包括开关设备(25)，其在使用中适于能够选择性地在所述邻接装置(26)和所述第一耦接装置(27)之间提供耦接，以允许使用者自身选择性地在所述安全设备(20)的作动或不作动运行状态之间开关。 |
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| 说明书全文 | 安全设备[0002] 在体育机器领域中，重力负载组的使用是已知的，其中对抗使用者的身体活动的抵抗作用通过一个或多个负载元件施加，例如通常称为“重物”或“砖块”的金属体，其对抗重力作用而运动。已知类型的重力负载组通过示例方式显示在图A中。该负载组包括通过各自的框架集成地承载的垂直引导，和包括支撑元件的可运动装置，其通常称为“星轮”，和两个或更多个重物，其通过垂直的引导以自由滑动的方式承载并稳定地连接到各自的支撑元件。具体地说，该支撑元件包括设置在顶部的头部和通过杆构建的耦接部，该杆具有多个以步进方式设置的基本上水平的第一孔。类似地，每个重物具有基本上水平的第二通孔，从而能够耦接到该星轮上多个重物，并且因此对抗的负载能够通过使用者基本上随意选择，并能简单地插入块销在该第二孔和第一相应的孔中。在使用中，重物的耦接元件的头部通过机械传动组连接到各自的界面，例如体育器械，从而各自的体育机器通过使用者对该界面的作动能够产生以对抗通过提升重力负载组的可运动装置而施加的阻力。参见图A，只通过示例，该传动组包括牵引缆，其在多个返回元件之间保持张紧，所述返回元件通常通过滑轮构建。 [0003] 在这点上，需要注意的是，已知的重力负载组，如在图A中示例的，呈现出使各自的体育机器的使用者遭受损伤的风险。这些缺点尤其显而易见的是，当使用者采用减小的负载进行身体练习，该练习涉及至少一连串的给定运动动作的快速重复。事实上，在这些训练条件下，当使用者进行特别激烈和非常快速的练习时，可运动的装置高速提升并倾向于跟随基本惯性的上升运动，也即其经受到沿着各个引导垂直上升的位移，在通过使用者在各个界面端部上施加作用时也是这样。这个基本上惯性的上升运动也可以定义为在使用者将力施加在界面上和可运动装置沿着各个垂直引导的运动之间不具有同步性的运动。需 要注意的是，在这些负载组的可运动装置的基本上惯性的运动存在时，可能发生两个不同的缺点，它们是接连的或者互相独立的：首先，持续升起的该可运动装置能够碰撞在用作引导止件的框架部上。除了引起噪音，极端地烦扰想要集中于各个身体练习的进行上的使用者，该情形能够清楚地导致负载组和/或连接到各个界面的传动组的不期望损伤。此外，需要注意的是，随着每个基本上惯性的上升位移，可运动的装置经受到基本上自由落体的下降运动，这通常以各个牵引缆的突然和不想要的张紧结束，并且因此以力脉冲沿着该缆的传动结束。该脉冲作用能够使使用者经受各个界面的急促和不期待的牵引。该牵引通常由使用者感知为来自负载组的弹回，不仅能够引起进行身体练习中的中断或不平衡，而且能够引起涉及各个界面的使用者身体部的不期望损伤。 [0004] 鉴于上述说明，因此显而易见的是，体育机器中已知重力负载组的使用遭受了还没有解决的缺点，它们对于这些机器的使用者具有潜在的危险。具体地说，当前没有解决的问题是，得到用于重力负载组的安全设备，其可用于在进行身体练习时防止可运动装置的基本上惯性的上升运动。更具体地，将需要的是，得到安全设备，当经受使用者施加的作用时，其允许可运动装置沿着各个引导自由地向上平移，但是防止或至少最小化通过该使用者施加的作用结束之后该可运动装置进一步的上升位移。 发明内容[0005] 本发明涉及安全设备。具体地说，本发明涉及用于体育机器的安全设备。更详细地，本发明涉及可用于防止在提供有重力负载组的体育机器中受伤的安全设备。 [0006] 本发明的目的在于提供安全设备，其可用于结合有重力负载组的体育机器上，以防止各个可运动装置基本上惯性的上升位置。该安全设备允许解决上面所示的缺点，因此适于满足至今尚未解决的多个要求，并因此适于显示经济利益的新和原始的来源，能够改变提供有重力负载组的体育机器的当前市场。 [0007] 根据本发明，提供了安全设备，其主要特征将在至少一个所附的权利要求中描述。 [0008] 本发明的另一个目的在于提供用于体育机器的重力负载组，其允许解决上述缺点，并因此能够由各体育机器的每个使用者安全地使用。 [0009] 根据本发明，提供了用于体育机器的负载组，其主要特征将在至少一个所附的权利要求中描述。 [0010] 本发明的另一个目的在于提供体育机器，其提供有重力负载组，该重力负载组允许解决上述缺点，并因此能够由每个各自的使用者安全地使用。 [0011] 根据本发明，提供了用于体育机器的负载组，，其主要特征将在至少一个所附的权利要求中描述。 [0012] 本发明的另一个目的在于提供方法，其可有效地用于保护用于体育机器的重力负载组。 [0013] 根据本发明，提供了用于保护用于体育机器的重力负载组的方法，该方法的主要特征将在至少一个所附的权利要求中描述。 [0015] 根据说明实施方式的一些非限制实例的以下描述并参考附图，本发明的安全设备的进一步特征和优点变得更加显而易见，其中该设备相同或相应的部件通过相同的参考数字标识。具体地说， [0016] 图1表示根据本发明的体育机器的示意透视图； [0017] 图2是图1细节的放大的视图，为清楚起见移除了一些部件； [0018] 图3是图2的细节的放大的视图，为清楚起见移除了一些部件； [0019] 图4是通过根据本发明安全设备的多个变形施加的返回力强度趋势的视图； [0020] 图5是已知的重力负载组部分剖开的透视示意图。 [0021] 具体实施方式 [0022] 在图1中，数字1整体表示体育机器1，其包括框架5和负载组10，该负载组优选是重力型，与该框架5相关联，并呈现了提供有用于各个使用者的身体部的至少一个界面2的运行状态。具体地说，下文中，术语“重力负载组”将通常表示任何负载组，其中对各个作动的对抗作用通过在各个引力场中运动可运动装置而产生，而不必是重力类型，而也例如可以是弹性或电磁类型。更详细地，每个界面2通过传动组15机械地连接到负载组10，并且尽管不作为限制，优选包括各个体育器械2，以允许机器1的每个使用者进行各自对抗负载组10施加的阻力的身体练习。在这点上，需要注意的是，选择表示在图1中的用 于训练腹部的体育机器1仅仅通过示例的方式，而不限定本发明的保护范围和一般性。具体地说，需要明确的是，根据本发明的安全设备能够自由和有效地结合任何类型的体育机器使用，假定后者提供有至少一个各自的负载组。 [0023] 参见图2，该负载组10是基本上已知的类型，包括沿着第一给定方向V设置的一对平行的管12，下文中为清楚起见，优选(尽管不是限制性的)是垂直的，这些管适于用作用于多个负载元件11的第一引导12。每个负载元件11优选包括已知类型的各个重物11，其由金属材料制成，为基本上平行六面体形，并定尺寸为使其具有给定的质量。具体地说，每个重物11优选(尽管不是限定性的)具有一对第一通孔12’，其成形用于间隙地容纳各个引导12，第二通孔18’，其在重物11的基本中心的位置中获得，并沿着第一给定方向V定向，和第三通孔14’，其沿着优选横着第一给定方向V的第二给定方向L横向地获得，因此下文中将优选认为是水平的。需要注意的是，这些负载元件/重物11的组基本上限定出通常称为“重物堆叠”的堆叠11’，并在中心呈现通过第二孔18’组限定出的第一通座18，其因此与第一给定方向V同轴。 [0024] 该第一座18成形用于间隙地容纳用于重物11的支撑元件13，如将在下面更好地解释那样，其由传动组15沿着第一给定方向V可运动地承载。该支撑元件13具有头部13’，其成形用于邻接地接合设置在堆叠11’上面的重物11，而耦接部13”设计用于稳定地耦接至少一个各自的重物11。为此，该耦接部13”包括杆，其在使用中沿着第一给定方向V定向，并具有多个以步进方式纵向地获得的第四孔14”，其尺寸和方位基本上与第三孔14’相同。在使用中，当头部13’邻接在堆叠11’上时，每个第四孔14”与各自的第三孔14’对齐，因此足以插入块销14以用稳定和可选择性地释放的方式耦接支撑元件13，其中重物11的数量可以由使用者基本随意地限定。具体地说，块销14插入到其中的第一重物11将直接地连接到耦接部13”，同时堆叠11’中设置在该第一重物11上面的任何重物11将以基本上堆叠的方式耦接在第一重物11和支撑元件13的头部13’之间。在该点需要注意的是，下文中，参考数字19将用于指示包括支撑元件13的负载组10的可运动装置，且每个重物 11直接或间接地连接到它上，并在使用中适于用作抵抗界面2通过各个使用者的任何作动的重力负载。在这点上需要注意的是，在可运动装置19不包括重物11的特别情形下，支撑元件13，其提供有自身的质量，能够理解为负载元件11。 [0025] 特别地参考图1和2，将可运动装置19连接到界面2的传动组15包括牵引缆16和至少一个第一返回元件17。具体地说，该牵引缆16优选具有稳定地连接到界面2/体育器械2的各个第一端部16’，和稳定地耦接到框架5的各个第二端部16”，优选而不是限定地，在框架5用作用于第一引导12的止件的部分5’中。此外，传动组15包括，优选而不是限定地，适于用作第一返回元件17的多个滑轮17，以在使用中在重力负载组10和界面2的作用下保持该牵引缆16恒定地张紧。具体地说，参见图2，其中一个滑轮17优选在顶部耦接支撑元件13的头部13’，而传动组15整体上设计为使得重物堆叠沿着各个引导28的上升运动对应于各个使用者对抗负载组10阻力的界面2的每个作动。 [0026] 在这点上，在详细描述根据本发明安全设备的构造和功能原理之前，需要注意的是，负载组10设计为使得在各身体练习的正确进行过程中，可运动的装置19沿着各第一引导12运动，以在第一初始位置A和最大高度的第二最终位置B之间交替运动。可运动装置19的这些运行位置将分别对应于沿着给定方向的两个第一和第二高度，简单起见，其将以相同的字母A和B指示。在这点上需要理解的是，下文中术语高度不仅将用于指沿着垂直参考轴线的给定位置，而且通常将用于指示沿着第一给定方向V相对于框架5的位置，而独立于其实际方位。仅仅通过示例，术语高度因此在本文中可以有效地用于定义沿着水平或倾斜的轴线定义的给定位置。在这点上需要明确的是，在给定的身体练习的正确进行过程中，其中传动缆16在界面2和框架5之间恒定地保持张紧，在使用者各个运动动作的每个单个重复过程中，可运动装置19的第一和第二运行位置A和B各自对应于界面2的初始和最终运行位置。根据进行的体育练习和采用的体育机器1，可运动装置的第一和第二运行位置A和B因此可以通过机器1的结构和运行构造限定，或者通过人体测量和通过使用者的训练模式限定。在第一情形下，第一运行位置A对应于重物堆叠的休息位置，其中所有重物 11一个在另一个之上地堆叠，而堆叠11’搁在第一引导12的下止位置中，同时第二运行位置B对应于用于界面2的停止位置。在第二情形下，可运动装置19的初始第一运行位置A和/或最终第二运行位置B能够自由地改变，但是总是在依赖于体育机器1构造的给定结构限定内。在任何情形下，独立于这样的事实，即第一和第二运行位置A和B、进而各个高度A和B根据使用者是固定的或可变的，需要注意的是，在使用中，从第一高度A运动到第二高度B的可运动装置 19要求在使用者施加并通过传动缆16传动的作用下有给定的升高速度。如果该升高速度特别地高，该可运动装置倾向于以基本上惯性的上升运动而运动，并且还在第二高度B、在使用者端部施加作用时继续其升高。在这些条件下，例如发生当以减小的负载进行练习时，包括一连串给定运动动作的快速连续的重复，可运动装置19通过高度B并达到更高的第三高度C，该第三高度C每次由使用者实际传动到可运动装置19的力脉冲的强度而限定出。如上在本发明的背景技术中示例的，这些基本惯性的上升运动能够引起可运动装置19和框架的部分5’之间的撞击，因此引起体育机器1的损坏，或者由于突然的弹回，它们能够引起使用者损伤，该弹回来自可运动装置19从第三高度C下降到第一高度A的基本上的自由下落。 [0027] 特别地参见图2和3，安全设备20适于关联到负载组10，在使用中防止可运动装置19基本上惯性的上升运动。该安全设备20具有返回组21，优选而不限定地包括伸长的弹性元件22，例如弹性缆22，该缆具有集成地耦接支撑元件13的各自的第一端部22’，从而在该支撑元件13上施加恒定地向下定向的返回力F，因此适于使重物堆叠朝着各个第一运行位置A返回，并在各个体育练习的所有进行过程中保持牵引缆16恒定地张紧。再次特别地参见图2和3，需要理解的是，弹性缆22的第二端部22”设计用于稳定地耦接到框架5，为此，安全设备20包括，优选但是不限于，由第二端部22”承载的邻接元件26，和通过框架5刚硬地承载并定形用于以稳定和可选择性地释放的方式耦接各个邻接元件26的至少一个第一耦接元件27。具体地说，只参见图3，该邻接元件26包括，优选但是不限于，邻接销 26’，其在使用中沿着基本横着第一和第二给定方向V和L的方向定位，同时该耦接元件27优选具有一对钩子27’，其各个钩形部面向下面以拦截和保持该邻接销26。更详细地，邻接销26’优选具有一对圆形凹槽26”，其定尺寸和互相间隔开，从而在使用中通过钩子27’接合，并因此为邻接元件26和第一耦接元件27之间的耦接提供稳定性。 [0028] 在这点上，再次参见图3，需要理解的是，可运动装置19的头部13’具有滑动设备25，其包括与头部13’集成并沿着第二给定方向L定向的各个第二引导23，和滑板24，其通过这些第二引导23以自由滑动的方式承载并具有第二耦合元件28，该第二耦合元件28提供有一对类似于钩子27’的钩子28’，但是互相之间具有更大的距离。这些钩子28’成形用于接合邻接销26，并使其与耦接元件 13保持基本上耦接。滑板24还具有各个槽24’，其成形用于容纳集成地突出到支撑元件13的头部13’的邻接件24”，并适于邻接地接合槽24’的端部，从而将滑板24的运动约束在第三运行位置P’和第四运行位置P”之间，其中在第三运行位置，该邻接销26通过钩子28’保持在基本上交叠可运动装置19的位置，在第四运行位置，邻接销26通过相对于可运动装置19突出的第二耦接元件28保持，因此在使用中，该邻接销26’能够通过第一耦接元件27接合，并且因此在可运动装置19的位移过程中保持与框架5的耦接。关于上述参考图3所示例的，因此清楚地显而易见的是，当滑板24在各个第三运行位置P’时，弹性缆22沿着多个各个第二返回元件保持张紧，并表现为第一和第二端部22’和22”耦接到支撑元件13。因此，在这些条件下，弹性缆22沿着滑轮的滑动将对应于可运动装置19的每个运动，但是各个延伸将保持恒定，因此没有弹性返回力F施加在可运动的装置19上。相反，当滑板24在各自的第四运行位置P”时，通过钩子28’承载的销26适于通过第一耦接元件27拦截和保持在与框架5稳定耦接的位置。需要注意的是，第一耦接元件27相对于框架5沿着第一给定方向V的定位确定和基本上限定出第四高度D，其中安全设备20在使用中适于开始施加返回力F于支撑元件13上。该第四高度D优选设置在第一高度A和第二高度B之间，但原则上可以定义第四高度D高于第二高度B。当邻接元件26接合第一耦接元件27时，弹性缆22呈现接合到框架5的各个第二端部22”，因此在可运动装置19使头部13’超出第四高度D的每个上升运动过程中，该弹性缆22受到各个牵引/延伸的作用并在支撑元件13上产生相应的弹性返回力F，该力F通过可运动装置19达到的高度的增加而强度增加。反之亦然，当可运动装置在下降阶段，支撑元件13的头部13’达到高度D，第二耦接元件28接合返回销26，使其从钩子27’上释放并将其耦接到滑板24上。 [0029] 因此，当滑板24在各自的第四运行位置P”时，安全设备20作动和运行，当可运动装置19通过由第一耦接元件27相对于框架5的位置确定的高度D时，适于在使用中在可运动装置19上产生返回力F，同时当滑板24在各个第三运行位置P’时，安全设备20不作动/不运行，支撑元件13不受到返回力F。因此清楚地显而易见的是，安全设备20能够通过使用者选择性地作用于滑动设备25上而作动和不作动，因此能够理解为用于开关安全设备20的运行状态的开关设备25。 [0030] 在这点上，需要注意的是，通过安全设备20施加在支撑元件13上的返回力F的强度将根据使用的返回组21的物理特性而改变。具体地说，如果使用了提供有弹性元件22的返回组21，当可运动装置19继续其上升运动超出第四高度D时，返回力F的强度倾向于日益增加。更详细地，如果弹性元件22呈现理想的弹性行为，例如通过胡克法则所述的那样，返回力F将根据使用的弹性元件22的独特弹簧常数而线性增加。在本情形下，返回力能够基本上可以忽略，同时可运动装置19在第一和第二高度A和B之间运动，并只有在可运动装置19通过该第二高度B时能够达到显著的值。参见图4，返回力F沿着第一给定方向V的变化将依赖于高度D的位置和弹性元件22的弹簧常数，因此可能的是，改变这两个参数以限定安全设备20的动态行为。例如，如图4a、4b和4c所示，将可能的是，限定返回力，其在重物堆叠离开各个第一运行位置A时开始被施加，并当可运动装置19增加其高度时缓慢增加(低弹簧常数)，或者可能的是，限定返回力，其只在第二运行位置B附近开始应用，但是当可运动装置19上升时快速增加(高弹簧常数)。或者，可能的是，采用弹性元件22，其呈现非线性的弹性响应，并且例如在图4d中所示，适于在可运动装置19从第一运行位置A运动到第二运行位置B时产生缓慢和线性增加的返回力F，但是当可运动装置19跟随着基本上惯性的上升运动通过第二运行位置B时，返回力F强度快速增加。具体地说，能够产生这种弹性非线性元件22，例如通过耦接不同延伸和弹簧常数的弹性元件，或者通过采用缆，其中存在芯，其以第一给定弹性材料生产，和鞘，其通过基本上以螺旋的方式缠绕第二给定弹性材料获得，该第二给定弹性材料呈现不同于第一材料的弹簧常数。 [0031] 安全设备20、体育机器1和提供有该安全设备20的负载组10的使用从上面的说明中清楚地显而易见，而无需进一步解释。 [0032] 还显而易见的是，能够对这里所述和示例的安全设备20作出改变和变形，而不偏离本发明的保护范围。 [0033] 例如，根据安全设备20的第一未示例的变形，每个返回组21，代替包括适于施加牵引力于可运动装置19上的延伸的弹性元件22，可以包括至少一个推进元件32，其适于在可运动装置19的上部上施加向下的止推作用，这可以理解为朝着第一运行位置A的返回力F。该推进元件32优选能够包括至少一个螺旋弹簧32’，其由框架5的部分5’集成地承载，并在使用中设置在该部分5’和堆叠 11’之间，从而施加止推力，其强度随着可运动装置19在其上升运动过程中运动向各个止件而增加。清楚地，充分地定尺寸弹簧32’的纵向延伸并选择各个弹簧常数，可能的是，限定第四高度D，安全设备20在该处开始施加各个返回力F于可运动装置19上，该力F的强度沿着第一给定方向V而改变。再次在本情形下，具有不同纵向延伸和弹簧常数的多个弹簧32’的使用允许产生返回力F，其根据可运动装置19沿着第一给定方向V高度的增加而呈现非线性的发展。 [0034] 替代性地，根据本发明另一个改变，该安全设备20包括至少一对磁体42，其中第一磁体42通过可运动装置19较高地承载，同时第二磁体42通过引导12的止件的部分5’刚性地承载。更详细地，定向第一和第二磁体42使得当它们互相作用时产生排斥作用，其强度随着可运动装置19持续其上升运动超出各个第二运行位置B并运动向止件部分5’而增加。这些磁体42能够是永久型的，或它们可以是电磁体，而不脱离本变形的范围。 [0035] 再次在该情形下，如图4e所示，选择第一和第二磁体42的磁体特性，可能的是限定出排斥力沿着第一给定方向V的强度的趋势，使得可运动装置19在各个第一和第二运行位置A和B之间运动时该强度基本上是可以忽略的，同时当支撑元件13上升到大于第二高度B的高度时，其快速地增加。 [0036] 从上面的描述清楚地显而易见的是，提供有至少一个重力负载组20的体育机器1中安全设备20和其使用允许解决审查的技术问题，即它们允许防止负载组10的可运动装置19的基本上惯性的上升运动，以避免不想要的缺点，其中例如包括体育机器1对使用者的损伤。具体地说，需要注意的是，通过安全设备20产生的返回力F适于阻尼可运动装置19的上升运动的每个惯性组分而不显著地干扰身体练习的正确进行，例如当可运动装置 19正确地在各个第一和第二运行位置A和B之间运动时，以不想要的方式改变通过负载组 10施加的对抗负载。 [0037] 安全设备20的使用因此允许使用者进行持续和基本上均匀的身体练习，包括一连串给定运动动作的重复。更详细地，设备20适于在使用中保持牵引缆16恒定地张紧，因此适于防止使用者感觉到拉和弹回。换句话说，使用者在进行练习时感觉到持续性和“均匀性”，特别地在通过负载组10施加的对抗作用中。还需要注意的是，在以重的对抗负载进行身体练习的过程中，不必施加返回力F在可引导装置19上，因为负载的对抗作用足以防止可引导装置19基本上惯性 的上升运动。因此，没有安全设备20下，使用者在用小的负载进行身体练习时感觉“不连续性”，他/她必须限制其动作以不引起可运动装置基本上惯性的运动，而用更大的对抗负载他/她能够自由地行动，释放所有他/她的力量和执行的速度。根据上述说明，安全设备20还能够因此理解为进行身体练习的均匀器，因为其允许使用者施加持续和均匀作用来进行身体练习，即没有拉或强度上突然改变的作用，并允许在存在有限对抗负载的情况下进行施加他/她所有力量和执行速度的身体练习，而不引起可运动装置基本上惯性的位移。这样，使用者能够聚焦在其身体活动上，而在减小的对抗负载存在下不限制其活动，根据选择的对抗负载或执行模式在进行各个体育练习中不感到差异或不均匀。 |
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