ARAS - Isotonic smart home gym equipment with motorized resistance system

This thesis presents the design and development of the Advanced Robotics Arms System, ARAS, an innovative smart home gym solution aimed at replicating the functionality and experience of isotonic gym machines, within the space constraints of a home environment. The project addresses the primary challenge of limited accessibility to isotonic exercises in home gyms, which often results in a less effective and engaging workout experience compared to professional gym settings. The research phase identified significant differences between home and gym workouts, highlighting the necessity for a solution that can provide a wide range of guided, isotonic movements. Existing multifunctional machines and lever arms, although attempting to fill this gap, fall short in delivering the variety and effectiveness of gym machines. ARAS aims to bridge this gap by utilizing innovative technology, particularly focusing on the application of Connective Adaptive Resistance Exercise (CARE) technology. The project involved extensive analysis of current home gym equipment, user requirements, and market opportunities. The design process emphasized creating a product that not only meets the functional needs but also offers an intuitive and user-friendly experience. Key features of the ARAS include high adjustments for the arms and motors system, allowing for great flexibility of use and enhancing overall usability. Tests and simulations were used to validate the design, although further development and real-size prototypes testing are required to refine the system. ARAS promises to revolutionize the smart home gym market by providing a comprehensive solution for isotonic exercises, thereby enhancing the home workout experience and making it comparable to that of a professional gym. In conclusion, this thesis demonstrates the potential for significant innovation in the home gym market through the development of ARAS, a product that addresses current limitations and provides a viable alternative to traditional gym equipment. The proposed solution not only enhances the functionality and versatility of home workouts but also aligns with the growing demand for smart, space-efficient fitness solutions.

Questa tesi presenta la progettazione e lo sviluppo dell’Advanced Robotics Arms System, ARAS, una soluzione innovativa di palestra domestica intelligente che mira a replicare la funzionalità e l’esperienza delle macchine isotoniche da palestra, all’interno dei vincoli di spazio di un ambiente domestico. Il progetto affronta la sfida principale della limitata accessibilità agli esercizi isotonici nelle palestre domestiche, che spesso si traduce in un’esperienza di allenamento meno efficace e coinvolgente rispetto alle palestre professionali. La fase di ricerca ha individuato differenze significative tra l’allenamento a casa e quello in palestra, evidenziando la necessità di una soluzione in grado di fornire un’ampia gamma di movimenti isotonici guidati. Le macchine multifunzionali e i bracci di leva esistenti, pur tentando di colmare questa lacuna, non riescono a fornire la varietà e l’efficacia delle macchine da palestra. ARAS si propone di colmare questa lacuna utilizzando una tecnologia innovativa, con particolare attenzione all’applicazione della tecnologia CARE (Connective Adaptive Resistance Exercise). Il progetto ha richiesto un’analisi approfondita delle attuali attrezzature per home gym, delle esigenze degli utenti e delle opportunità di mercato. Il processo di progettazione ha posto l’accento sulla creazione di un prodotto che non solo soddisfa le esigenze funzionali, ma offre anche un’esperienza intuitiva e facile da usare. Le caratteristiche principali di ARAS sono le elevate regolazioni del sistema di braccia e motori, che consentono una grande flessibilità d’uso e migliorano l’usabilità complessiva. Test e simulazioni sono stati utilizzati per convalidare il progetto, anche se sono necessari ulteriori sviluppi e test con prototipi in scala reale per perfezionare il sistema. ARAS promette di rivoluzionare il mercato delle palestre domestiche intelligenti fornendo una soluzione completa per gli esercizi isotonici, migliorando così l’esperienza di allenamento a casa e rendendola paragonabile a quella di una palestra professionale. In conclusione, questa tesi dimostra il potenziale di innovazione significativo nel mercato delle palestre domestiche attraverso lo sviluppo di ARAS, un prodotto che affronta le limitazioni attuali e fornisce una valida alternativa alle attrezzature da palestra tradizionali. La soluzione proposta non solo migliora la funzionalità e la versatilità degli allenamenti domestici, ma si allinea anche alla crescente domanda di soluzioni fitness intelligenti ed efficienti dal punto di vista dello spazio.