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Un tapis roulant è un dispositivo generalmente per camminare, correre o arrampicarsi rimanendo nello stesso posto. I tapis roulant sono stati introdotti prima dello sviluppo di macchine a motore, per sfruttare il potere degli animali o degli esseri umani di svolgere il proprio lavoro, spesso un tipo di mulino che veniva azionato da una persona o da gradini di una ruota mobile per macinare il grano. In tempi successivi, i tapis roulant sono stati utilizzati come dispositivi di punizione per le persone condannate ai lavori forzati nelle carceri. I termini tapis roulant e treadwheel sono stati usati in modo intercambiabile per i meccanismi di potenza e punizione.

Più di recente, i tapis roulant non sono utilizzati per sfruttare la potenza, ma come macchine per esercizi per correre o camminare in un unico posto. Piuttosto che l'utente che alimenta il mulino, la macchina fornisce una piattaforma mobile con un ampio nastro trasportatore azionato da un motore elettrico o un volano. La cintura si sposta nella parte posteriore, richiedendo all'utente di camminare o correre a una velocità corrispondente a quella della cintura. La velocità con cui si muove la cintura è la velocità di camminare o correre. Pertanto, la velocità di marcia può essere controllata e misurata. Le versioni più costose, per impieghi gravosi, sono motorizzate (solitamente da un motore elettrico). Le versioni più semplici, più leggere e meno costose resistono passivamente al movimento, muovendosi solo quando i camminatori spingono la cintura con i piedi. Questi ultimi sono noti come tapis roulant manuali.

Secondo Sports & Fitness Industry Association, i tapis roulant continuano ad essere la più grande categoria di attrezzature sportive per la vendita con un ampio margine. Di conseguenza, l'industria del tapis roulant conta con centinaia di produttori in tutto il mondo.

Le origini del tapis roulant risalgono al I secolo d.C. Gli antichi romani utilizzavano una ruota a pedale o una gru polyspaston per manipolare oggetti pesanti.

Il primo tapis roulant per uso domestico è stato sviluppato da William Staub, un ingegnere meccanico. [Citazione necessaria] Staub ha sviluppato il suo tapis roulant dopo aver letto il libro del 1968, Aerobica, di Kenneth H. Cooper. Il libro di Cooper ha osservato che le persone che correvano per otto minuti dalle quattro alle cinque volte a settimana sarebbero in migliori condizioni fisiche. Staub notò che all'epoca non c'erano tapis roulant per la casa a prezzi accessibili e decise di sviluppare un tapis roulant per uso proprio alla fine degli anni '60. Chiamò il suo primo tapis roulant PaceMaster 600. Una volta terminato, Staub inviò il suo prototipo di tapis roulant a Cooper, che trovò i primi clienti della macchina, tra cui venditori di attrezzature per il fitness.

Staub ha iniziato a produrre i primi tapis roulant domestici nel suo stabilimento di Clifton, nel New Jersey, prima di spostare la produzione a Little Falls, nel New Jersey.

I tapis roulant come fonti di energia hanno origine nell'antichità. Queste macchine antiche arrivarono in tre grandi progetti. Il primo era avere una barra orizzontale sporgente da un albero verticale. Ruotava attorno ad un asse verticale, guidato da un bue o un altro animale che camminava in cerchio spingendo la barra. Perfino gli umani erano abituati ad alimentarli. Il secondo progetto era una ruota verticale, una pedana mobile, che era alimentata attraverso l'arrampicata sul posto invece di camminare in cerchio. Questo è simile a quello che oggi conosciamo come la ruota del criceto. Il terzo progetto richiedeva anche l'arrampicata ma utilizzava invece una piattaforma mobile inclinata.

I tapis roulant come motori a propulsione muscolare hanno avuto origine circa 4000 anni fa. [Citazione necessaria] Il loro uso principale era di sollevare secchi d'acqua. Questa stessa tecnologia è stata successivamente adattata per creare mulini rotanti e la gru a pedale mobile. Fu anche usato per pompare acqua e alimentare macchine e soffietti per impastare.

Il brevetto statunitense del tapis roulant "training machine" (n. 1.064.968) è stato rilasciato il 17 giugno 1913.

Il precursore dei tapis roulant per esercizi è stato progettato per diagnosticare malattie cardiache e polmonari ed è stato inventato da Robert Bruce e Wayne Quinton presso l'Università di Washington nel 1952. La ricerca di Kenneth H. Cooper sui benefici dell'esercizio aerobico, pubblicata nel 1968, ha fornito un medico argomento a supporto dello sviluppo commerciale del tapis roulant domestico e della cyclette.

Tra gli utenti dei tapis roulant oggi ci sono strutture mediche (ospedali, centri di riabilitazione, cliniche mediche e di fisioterapia, istituti di istruzione superiore), società sportive, Istituto di biomeccanica, negozi di scarpe ortopediche, negozi di corsa, centri di addestramento olimpico, università, centri di addestramento antincendio, NASA, strutture di prova e sale di addestramento della polizia e dell'esercito, palestre e persino utenti domestici.

Gli ergometri del tapis roulant ora sono principalmente motorizzati. La maggior parte dei tapis roulant ha un tavolo da corsa con piastra scorrevole. Prima e dopo il tavolo di gara, ci sono due alberi. La cintura da corsa è tesa tra gli alberi e il ponte di corsa. Gli standard di sicurezza per i tapis roulant sono IEC EN 957-1 e IEC EN 957-6.

Per i tapis roulant medici le norme, gli standard e le linee guida applicabili sono la Direttiva sui dispositivi medici (MDD), la Direttiva europea 93/42 CEE, la Direttiva europea 2007/47 CEE, IEC EN 60601-1, EN 62304, EN 14971 e la direttiva macchine 2006/42 / CE.

I tapis roulant medici sono dispositivi terapeutici attivi di classe IIb e anche dispositivi attivi per la diagnosi. Con il loro potentissimo tapis roulant con sistema di azionamento a motore elettrico (ad es. 3,3 kW = 4,5 HP) forniscono energia meccanica al corpo umano attraverso la cinghia mobile mobile del tapis roulant. Il soggetto non sta cambiando la sua posizione orizzontale e viene spostato passivamente e costretto a recuperare il ritardo con la cintura sotto i suoi piedi. Il soggetto può anche essere riparato in imbracature di sicurezza, sistemi non ponderati, vari supporti o addirittura fissato e spostato con un sistema ortotico robotico che utilizza il tapis roulant.

I tapis roulant medici sono anche dispositivi di misurazione attivi. Quando sono collegati tramite un'interfaccia con ECG, ergospirometria, sfigmomanometro (BPM) o EMG, diventano un nuovo sistema medico (ad es. Sistema di stress test o sistema di riabilitazione cardiopolmonare) e possono anche essere equipaggiati per misurare VO2max e varie altre funzioni vitali .

La maggior parte dei tapis roulant ha una “modalità cardio”, in cui viene definita una frequenza cardiaca target e la velocità e l'elevazione (carico) vengono controllate automaticamente fino a quando il soggetto non si trova in “stato costante di frequenza cardiaca”. Quindi il tapis roulant fornisce energia meccanica al corpo umano in base alla funzione vitale (frequenza cardiaca) del soggetto.

Un tapis roulant medico utilizzato anche per ergometria e stress cardiopolmonare, nonché per la diagnostica delle prestazioni è sempre un dispositivo medico di classe IIb quando utilizzato come dispositivo autonomo in un ambiente medico o quando utilizzato in combinazione con un elettrocardiogramma, un EMG, un'ergospirometria, o dispositivo di monitoraggio della pressione arteriosa.

L'astronauta della NASA T.J. Creamer, ingegnere di volo Expedition 22, dotato di imbracatura elastica, si esercita sul tapis roulant di resistenza esterna a carico operativo combinato (COLBERT) nel nodo Harmony della Stazione Spaziale Internazionale.

Sul ponte di corsa il soggetto si sta muovendo, che si adatta alla velocità regolabile della cintura. Il ponte di corsa è solitamente montato su elementi di smorzamento, quindi il ponte di corsa ha caratteristiche di assorbimento degli urti. Con un elemento di sollevamento, l'intero telaio, incluso il ponte di corsa del tapis roulant, verrà sollevato e simulerà quindi un angolo di inclinazione per la corsa in salita. Alcuni tapis roulant hanno anche l'inversione di una cinghia da corsa per i carichi in discesa. La maggior parte dei tapis roulant per professionisti nell'area fitness, corre per tavoli di circa 150 cm di lunghezza e 50 cm di larghezza, una gamma di velocità di circa 0 ... 20 km / he un angolo di pendenza di 0 ... 20%.

Per gli atleti sono necessari tapis roulant più grandi e più stabili. I velocisti raggiungono con un po 'di sollievo dal peso temporaneamente velocità fino a 45 km / h devono quindi correre su un grande ponte fino a 300 cm di lunghezza e avere una larghezza fino a 100 cm. Ad alto sforzo fisico e ad aumentato rischio di caduta è necessaria un'unità anticaduta per prevenire la caduta di soggetti o pazienti. Questo dispositivo anticaduta è di solito implementato da un arco di sicurezza sul quale è fissata una corda a un interruttore elettrico. Un'imbracatura regge il soggetto impedendo la caduta e chiude la cintura.

In alcuni uffici, i dipendenti sono dotati di scrivanie per tapis roulant in modo che i dipendenti possano camminare mentre lavorano al computer o parlano al telefono.

Nei centri di trattamento i tapis roulant vengono utilizzati con sedili integrati a destra e sinistra per i terapisti, ad esempio, così i terapeuti possono quindi muovere le gambe di un paziente con ictus per simulare i movimenti della camminata e imparare a camminare di nuovo. Questo si chiama terapia di locomozione manuale.

I tapis roulant sovradimensionati vengono utilizzati anche per il ciclismo a velocità fino a 80 km / h, per gli utenti su sedia a rotelle e in applicazioni speciali con cintura da corsa spessa per lo sci di fondo e il biathlon, in cui gli atleti eseguono allenamento e prove di esercizio con pattini a rotelle su una pista da corsa di fino a dimensioni di 450 x 300 cm.

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