راه رفتن و دويدن يك نياز پايه براي تمامي انسانها و ورزشكاران است و تهيه يك سطح مناسب براي راه رفتن و دويدن تمامي انسان ها امري ضروري و مهم است از اين رو راه رفتن بر روي تردميل شني مي تواند راه رفتن بر روي ساحل را شبيه سازي نمايد. امروزه فرهنگ شهر نشيني تاثير بسيار زيادي بر نحوه راه رفتن انسان ها گذاشته است. پيشرفت سريع شهر نشيني، پوشش خيابان ها و پياده رو ها با انواع مختلف كفپوش ها و تنوع زياد در ساخت كفش ها، انسان را به سمت پوشيدن كفش هاي مختلف سوق داده است . بر خلاف تلاش توليد كنندگان بزرگ كفش در ساليان متمادي آنها هرگز نتوانستند كفشي را كه باعث كاهش آسيب ديدگي و مانع تغيير شكل ساختار پا شود را توليد كنند و اخيرا تحقيقات مختلف نشان داده اند كه پوشيدن كفش هنگام پياده روي و دويدن نه تنها باعث تغيير شكل پاها مي شوند بلكه به طور بالقوه باعث وارد آمدن آسيب هاي جدي به مفاصل و وارد آمدن فشار بيشتر به آنها مي شود. از اين سو تحقيقات در مقايسه پياده روي و دويدن با پاي برهنه در برابر پياده روي و دويدن با كفش نشان دادند كه پياده روي با پاي برهنه بر روي شن به دليل عدم ثبات سطح شني باعث تقويت عضلات قسمت پايين بدن به خصوص عضلات نيام كف پايي ، عضلات سريني و عضلات چهارسر ران و در نتيجه افزايش ثبات مفاصل مچ، زانو، ران و قسمت هاي پايين كمر مي شود كه اين موضوع باعث بهبود تعادل و در نتيجه كاهش آسيب ديدگي در افراد مختلف مي شود . همچنين پياده روي با پاي برهنه بر روي شن موجب به كارگيري بيشتر گيرنده هاي عمقي بدن مي شود كه باعث مي شود افراد آگاهي بيشتري ار موقعيت بدن خود هنگام ايستادن و حركت در فضا داشته باشند كه اين موضوع مي تواند از بروز آسيب هايي مانند پيچ خوردگي مفاصل انتهايي بدن مانند زانو و مچ جلوگيري كند. تيم هاي ورزشي معمولا سطح تمرينات خود را طي زمان هاي مختلف تغيير مي دهند و معمولا قبل از فصل مسابقات براي بالا بردن توانايي جسماني ورزشكاران خود از سطوح مختلف تمريني استفاده مي كنند كه يكي از اين نوع تمرينات، دويدن بر روي شن است. بررسي هاي فيزيولوژيكي نشان مي دهد فرد هنگام راه رفتن با پاي برهنه بر روي شن 1/2 الي 7/2 و هنگام دويدن بر روي شن 2/1 الي 6/1 انرژي بيشتري نسبت به دويدن روي سطح سفت با سرعت يكسان مصرف مي كند كه اين موضوع نشان دهنده افزايش معنادار شدت تمرين هنگام راه رفتن و دويدن بر روي شن نسبت به سطح سفت است. راه رفتن و دويدن بر روي شن علاوه بر اينكه نيازمند انرژي مصرفي بيشتر است باعث كاهش آسيب ديدگي و درد عضلاني در طي تمرين نيز مي شود . تحقيقات صورت گرفته در اين زمينه نشان داده اند راه رفتن بر روي شن درمقايسه با راه رفتن بر روي سطح سفت باعث افزايش قدرت عضلات پايين تنه، بهبود آمادگي هوازي و كنترل قامت مي شود. نتايج به دست آمده از تاثير راه رفتن روي سطح ماسه و سطح سفت بر روي چربي خون ، قدرت پايين تنه و آمادگي جسماني نشان داده كه راه رفتن بر روي شن نسبت به سطح سفت باعث بهبود بيشتري در ميزان چربي خون ، قدرت و آمادگي مي شود. راه رفتن با پاي برهنه نيروي وارده بر روي مفاصل ران و زانو بيماران استئو آرتريت را كاهش مي دهد و حداكثر فشار در مفاصل ران و زانو به طور معناداري هنگام راه رفتن با پاي برهنه كاهش مي يابد (9/11 ٪) و كفش ممكن است به طور زيان باري فشار وارده بر مفاصل انتهايي بدن را افزايش دهد. همچنين برخي تحقيقات نشان داده اند راه رفتن با كفش نسبت به راه رفتن با پاي برهنه نيروي گشتاور را در ران (۵۴ درصد) ، زانو (۳۶ درصد) و مچ پا افزايش مي دهد. اين موضوع نشان دهنده آن است كه هنگام پوشيدن كفش فشار بر روي سه مفصل انتهايي بيشتر است. همچنين تحقيقات بر روي كار مكانيكي و انرژي لازم براي راه رفتن بر روي شن و سطح سفت نشان داده است كه راه رفتن بر روي شن نيازمند ۲/1 – 6/1 برابر كار مكانيكي بيشتر نسبت به سطح سفت در يك سرعت يكسان است، دويدن بر روي شن نيازمند 15/1 برابر نيازمند كار مكانيكي بيشتر نسبت به سطح سفت در يك سرعت يكسان ، دويدن بر روي شن نيازمند 6/1 انرژي بيشتر نسبت به سطح سفت در سرعت يكسان است و راه رفتن بر روي شن نيازمند 7/2 – 1/2 برابر انرژي بيشتر نسبت به راه رفتن بر روي سطح سفت با سرعت يكسان است. با توجه به اينكه تحقيقات صورت گرفته در مقايسه راه رفتن و دويدن بر روي سطح هاي مختلف نشان دادند راه رفتن و دويدن بر روي شن نسبت به سطح سفت باعث كاهش فشار وارده بر روي مفاصل انتهايي بدن مانند زانو و ران در بيماران استئوآرتريت مي شود و همچنين با توجه به مزيت هاي فيريولوژيكي راه رفتن و دويدن بر روي شن بر كنترل وزن بدن و با توجه به اينكه راه رفتن بر روي شن يكي از روش هاي درماني موثر براي بهبود كف پاي صاف در بيماران محسوب مي شود و همچنين با توجه به مزيت هاي راه رفتن با پاي برهنه نسبت به راه رفتن با كفش، نيازها براي تحقيقات و فناوري هاي جديد براي فراهم نمودن بستري براي تمرين افراد عادي، بيماران و آماده سازي هر چه بهتر ورزشكاران افزايش پيدا كرده است به نوعي كه درصورت عدم دسترسي به ساحل شني در محيط هايي مانند فيزيوتراپي ، خانه ، باشگاه و ... بتوانند از مزيت هاي راه رفتن و دويدن بر روي شن بهره مند شوند. لذا با توجه به مزيت راه رفتن و دويدن بر روي شن تمامي تردميل هاي موجود در بازار و آزمايشگاه هاي تربيت بدني در ايران و خارج از كشور داراي سطح سفت مي باشند و براي تمرين افراد با پاي برهنه و ورزشكاران ساحلي با پاي برهنه مناسب نيستند . بنابراين در اين پژوهش سعي بر آن است تردميلي طراحي و ساخته شود كه داراي سطح شني بوده تا افراد عادي، ورزشكاران ساحلي ، افراد داراي كف پاي صاف و افرادي كه داراي بيماري هاي مفصلي از جمله مفصل خشك هستند بتوانند با پاي برهنه از آن استفاده نمايند.

اجراي تمام تكاليف روزمره در زندگي به صورت تكليف دوگانه است (براي مثال ما راه مي رويم و با موبايل صحبت مي كنيم). با توجه به اين كه تمرينات ورزشي دوگانه نسبت به تمرينات منفرد باعث عملكرد بهتر افراد به خصوص افراد سالمند و افراد داراي آلزايمر مي شود اما تمام دستگاه هاي عكس العمل موجود در بازار فقط زمان عكس العمل را به صورت منفرد مورد ارزيابي قرار مي دهند. براي مثال دستگاه عكس العمل و حركت چند عملياتي شركت لافايت فقط زمان عكس العمل را به صورت منفرد اندازه گيري مي نمايد و فقط زمان عكس العمل اندام فوقاني را مورد ارزيابي قرار مي دهد. لذا با توجه به اين كه تمام دستگاه هاي عكس العمل موجود فقط زمان عكس العمل و زمان حركت را به صورت منفرد مورد ارزيابي قرار مي دهند از اين سو محققين دستگاه جديد طراحي نمودند كه علاوه بر اندازه گيري زمان عكس العمل به صورت منفرد، نوعي تمرين دوگانه نيز از ساده به پيچيده در دستگاه تعبيه شده است تا ميزان پردازش صورت گرفته براي تكليف ثانويه را تعيين نمايد.

قايق كاياك داراي موتور براي تمرين در استخر به صورت پرتابل و قابل حمل مي باشد كه قابليت تمرين براي قايقرانان در فضاي داخل استخر را فراهم مي كند و قابليت اندازه گيري سرعت، مسافت، كالري مصرفي و تعداد ضربان قلب را هنگام و پس از تمرين را فراهم مي نمايد. كه اجزاي قايق شامل بدنه قايق كاياك به طول 520 سانتيمتر، موتور نصب شده بر روي قايق، دو عدد لوله راهنما به همراه دو عدد سيم بكسل در دو طرق قايق، يك عدد پروانه، يك عدد پارو مجهز به حس گر و كليد افزايش و كاهش سرعت، دو عدد ضربه گير و يك صفحه نمايش گر مي باشد. براي شروع تمرين فرد در داخل يك استخر كه حداقل داراي 14 متر طول و 6 متر عرض باشد در قسمت وسط استخر بر روي قايق مستقر مي شود و پس از تنظيم سرعت دلخواه موتور قايق را از طريق دكمه اي كه در وسط پارو تعبيه شده روشن مي نمايد سپس با روشن نمودن موتور قايق، نيروي موتور به پروانه منتقل مي شود و به كمك پروانه، قايق با سرعت تنظيمي برخلاف مسير قايقران در داخل استخر از مركز استخر به سمت انتهاي استخر شروع به حركت مي نمايد كه اين حركت توسط سيم بكسل هدايت مي شود تا قايق از مسير خود منحرف نشود. با حركت قايق بر خلاف مسير قايقران به سمت انتهاي استخر، قايقران شروع به پارو زدن متناسب با سرعت تنظيمي مي نمايد به طوري كه از حركت رو به عقب قايق براي رسيدن آن به انتهاي استخر جلوگيري نمايد. قايقران مي تواند سرعت حركت قايق به سمت انتهاي استخر را با دكمه هاي تعبيه شده در دو سمت پارو تنظيم نمايد. به طوري كه اگر سرعت حركت قايق كم بود و شدت پارو زدن زياد بود و قايقران به سمت جلوي استخر پيشروي داشت، قايقران مي تواند سرعت موتور را با فشردن دكمه مثبت افزايش دهد تا به ضربه گير جلوي استخر نزديك نشود اما چنانچه قايقران خسته شد يا سرعت موتور بيش از توانايي قايقران براي پارو زدن بود مي تواند براي جلوگيري از برخورد قايق با ضربه گير انتهاي استخر، سرعت موتور را با فشردن دكمه منفي كاهش دهد. همزمان با پارو زدن قايقران در صفحه نمايشگر روبروي وي بازخورد همزمان در مورد سرعت حركت، مسافت طي شده، كالري مصرفي و ضربان قلب نمايش داده مي شود. براي جلوگيري از برخورد قايق با بدنه استخر دو عدد ضربه گير در ابتدا و انتهاي استخر تعبيه شده است