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Subject: search.filters.subject.生物力學

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    健康與具跌倒風險高齡者執行座椅起身與坐下的動作分析
    (2022) 林藝庭; Lin, Yi-Ting
    目的：本研究的目的為比較健康與具跌倒風險高齡者執行起立和坐下動作的策略差異，以及起立與坐下動作的下肢運動學、動力學與肌肉活化特徵差異。方法：招募10名健康與10名過去一年內具跌倒經歷之男性高齡者。使用8台Vicon紅外線攝影機(200 Hz)、2塊Kistler測力板(1000 Hz)與6顆Delsys無線肌電(2000 Hz)同步收集動作的生物力學參數。參與者在高度等同小腿長、深度等同大腿長一半的木箱上，執行起立和坐下動作各3次。計算動作過程的執行時間；軀幹、髖、膝、踝關節矢狀面活動度；髖、膝關節伸直力矩峰值；質心左右及前後總晃動範圍，以及下肢6條肌肉：臀大肌、股二頭肌、股外側肌、股直肌、股內側肌、外側腓腸肌的肌肉活化。統計方法以獨立樣本t檢定進行組別分析，以及成對樣本t檢定分析動作的比較(α =.05)。結果：具跌倒風險高齡者在關節活動度、下肢力矩峰值、下肢肌肉活化以及質心左右晃動範圍皆顯著與健康高齡者有差異，並且起立和坐下動作在執行時間和上述參數皆有顯著差異。結論： 具跌倒風險高齡者在起立和坐下時，額狀面會有更多晃動，並採用屈曲更多軀幹、髖、膝關節，肌肉活化更高或週邊肌肉協同完成，以補償下肢力矩不足和身體的晃動。另外，起立和坐下不完全為單純相反方向的運動。
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    國軍新式個裝對於步態之影響
    (2021) 周原禾; Chou, Yuan-Ho
    緒論: 近年來，國軍開發了一套完整的新式個裝，目前有關此套各裝對於我國軍人在步態上的影響尚未可知，因此需更進一步探討，藉此了解我國軍人在穿著此套個裝時可能會遇到的問題。方法: 10名中華民國國軍為本實驗參與者，國軍新式個裝加上步槍的總重為20公斤，每一位受測者分別需進行控制組 (沒穿) 以及實驗組 (有穿) 的試驗，所有試驗皆在實驗室內鑲嵌著測力板的10公尺走道上以自選速度行走，資料在每一組均收取五次，組間休息五分鐘。實驗使用七台紅外線高速攝影機 (Vicon 200Hz)，收取運動學資料，四顆無線肌電電極 (Noraxon 2000Hz)，收取四條肌肉肌電資料，一塊測力板 (AMTI 1000Hz)，收取動力學資料，統計方法為成對樣本T檢定，統計考驗的顯著水準之α值定義為.05。結果: 實驗組在著地期有較大的髖伸直、內收角度以及膝屈曲、外展角度，並且在軀幹都呈現較為前傾的情況。力矩方面，實驗組有較大的髖屈曲以及外展力矩，膝關節有較大的伸直以及外展力矩，踝關節有較大的蹠屈力矩。肌電方面，實驗組在著地前期，股直肌活化程度較高，在推進前期，股直肌、臀大肌、豎脊肌的活化程度較高，在步態參數方面，步幅以及步頻並無顯著差異，但在著地期的時間則是實驗組有顯著差異的長。質心運動方面，實驗組有較大的垂直方向位移量以及動位能峰值時間差。結論: 由於整體重量加上在個裝中的戰鬥腰帶及軍靴限制了下肢關節在步態上的活動程度，導致下肢關節的負荷增加，未來對於腰帶以及軍靴的佩戴上可以稍作改良，並且在軍事訓練上可以多加強下肢的肌肉力量。
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    八人制室內拔河國家隊選手進攻動作－「歐洲後退步」與「日本後退步」之生物力學分析
    (2005) 王峰偉
    本研究的主要目的在於探討台灣八人制室內拔河國家隊選手進攻動作「歐洲後退步」與「日本後退步」之運動學與動力學參數。受試對象為拔河國手代表隊選手共八名，身高174.1±3.6公分、體重72.7± 2.4公斤及年齡22.1 ± 2.4歲，使用兩部 Redlake 高速攝影機(60Hz)與一部 Kistler (9287型)測力板(600Hz)配合Kwon 3D影片分析系統及 Bioware 測力板電腦軟體，針對這兩種不同進攻動作進行六秒鐘的運動學及動力學資料蒐集與分析。在統計部分則利用相依樣本 t 考驗來比較兩種不同拔河動作型態後退步參數間的差異，並以皮爾遜積差相關方式進行相關比較。使用之統計軟體為SPSS 12.0 版，本實驗之顯著水準訂為α=.05。 本研究之結論與建議如下： 一、 由於兩種進攻動作因動作型態上的差異，導致運動學上有許多不同之處，如左、右足出現最大前後水平分力時之身體重心角度、橫切面之上半身身體傾斜角度、左手肘關節、左手腕關節、右手肘關節、右手腕關節。 二、日本後退步能產生較佳的最大向後水平分力平均值與最小向後水平分力平均值，以及較小的最大與最小前後水平分力平均值差，因此日本後退步穩定度較高較有效率。 三、日本後退步進攻動作有幾項優點優於歐洲後退步。第一，身體重心角度小於歐洲後退步；其次，日本後退步有較少的動作完成時間；第三，重心左右位移大於歐洲後退步；最後，最大前後水平分力大於歐洲後退步且穩定度亦高於歐洲後退步。 從本研究的結果，建議選手們在訓練進攻動作上未來可以採用日本後退步。
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    鉛球投擲技術之生物力學分析
    (2007) 彭賢德; Peng, Hsien-Te
    本研究的目的為（1）分析旋轉式與背向滑步式投擲技術之運動學參數，並探討其與成績表現之相關性。（2）分析旋轉式與背向滑步式投擲技術之地面反作用力參數，並探討其與成績表現之相關性。（3）分析旋轉式與背向滑步式投擲技術之關節力矩、功率參數，應用逆動力學模型來探討鉛球投擲過程中，投擲臂與下肢關節肌肉作用的控制機轉，釐清鉛球投擲技術關節肌肉作用的模式。使用之方法以男性旋轉式與背向滑步式鉛球投擲優秀選手各三位為受試者（均以右手投擲），利用四台高速數位攝影機（125 Hz）同步擷取記錄鉛球選手的三維投擲動作資料，並與兩個測力板（1250 Hz）分別置於投擲圈中間與抵趾板前，同步收集下肢地面反作用力資料，然後透過Kwon 3D動作分析系統與Kwon GRF軟體，進行各參數的分析運算。得到主要結果在旋轉式投擲地面反作用力方面，成績表現與右腳的最大垂直力、最大垂直力發力率、主動期時間、主動期垂直力衝量、垂直總衝量、水平總衝量均有顯著的正相關存在；與左腳最大水平制動力、垂直總衝量、地面反作用力總時間有顯著的正相關存在，與左腳最大水平制動力產生時間-離左腳著地後、水平總衝量有顯著的負相關存在。在旋轉式投擲下肢力矩、功率方面，右腳著地期間，右踝關節為蹠屈力矩起主要作用，並先呈現吸收功率，然後呈現產生功率；右膝關節肌肉作用為屈曲力矩先起主要作用，呈現產生功率，然後伸展力矩起主要作用，並先呈現吸收功率再呈現產生功率；右髖關節為伸展力矩起主要作用，額狀面為先短暫的外展力矩，後為較長的內收力矩起主要作用，並先呈現產生功率，再呈現吸收功率，然後又再呈現產生功率。旋轉式投擲左腳著地期間，左踝關節為蹠屈力矩起主要作用，並先呈現吸收功率，然後呈現產生功率；左膝關節肌肉作用均為伸展力矩起主要作用，並呈現產生功率；左髖關節均為屈曲起主要作用，額狀面均為外展力矩起主要作用，並先呈現吸收功率，然後再呈現產生功率。本研究主要結論在旋轉式投擲方面，旋轉式投擲下肢作用，右腳著地支撐的關鍵期是在主動期作用時間，而且右腳垂直力扮演重要且關鍵的角色，並且要減少右腳的制動作用；左腳的制動作用，雖然與投擲行進方向相反，但是卻有助於投擲成績表現，而且扮演相當關鍵的角色，此外須很快地達到最大水平制動力，並且增加左腳的垂直衝量。旋轉式投擲踝、膝、髖關節肌肉作用，在右腳著地支撐期間，踝關節肌群負責先緩衝，而後推蹬；膝、髖關節肌群負責先旋轉驅動，接下來緩衝，而後推蹬。在左腳著地支撐期間，踝、髖關節肌群負責先緩衝，而後推蹬；膝關節肌群則全程負責推蹬。
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    優秀女子排球選手下肢負重增強式動作的神經力學分析
    (2007) 蔡豐任; Tsai, Feng-Jen
    優秀女子排球選手下肢負重增強式動作的神經力學分析 摘要 負重增強式訓練（Plyometric Weight Training）是一種結合重量訓練可增進最大肌力及增強式訓練可提升動作速度的爆發力訓練法。本研究旨在探討不同負荷下進行負重下蹲反彈跳（loaded counter-movement jump，簡稱LCMJ，典型的下肢負重增強式動作）訓練對爆發力、神經肌肉的徵召活化效果、運動單位的激發頻率…等神經力學參數的影響。 本研究以大專排球聯賽特優級優秀女子排球選手12人為受試對象(年齡：19.9±1.1歲，身高： 171.8±6.8公分，體重：64.83±6.03公斤)。本實驗先以Quattro Jump單軸測力板測量受試者下肢蹲舉的最大等長肌力，作為個別負荷強度的訂定依據，再隨機選擇不同負荷（最大等長肌力的0%, 10%, 20%, 30%, 40%），分別進行有、無反向動作的LCMJ與負重屈膝蹲跳（loaded squat jump，簡稱LSJ）動作測試，並利用測力板、位移計與Biovision肌電系統，同步收集受試者在史密斯訓練器進行LCMJ與LSJ動作的力量、位移與肌電訊號，再以 DasyLab與Acqknowledge軟體擷取相關的神經力學參數。肌電資料的收集包括股直肌、股外側肌、比目魚肌、腓外側肌、股二頭肌和脛骨前肌，肌電資料的分析是以標準化均方根肌電振幅（root mean square of EMG, 簡稱EMGrms）來評估運動單位的徵召量，而以中位數頻率（median frequency, 簡稱MDF）來評估運動單位的激發頻率與類型。統計方法是以相依樣本二因子變異數分析來考驗不同負荷與不同負重蹲跳動作對神經力學參數的差異。 研究結果顯示：負重增強式動作在力量與爆發力的輸出上具有力學上的優勢，LCMJ顯著優於LSJ，且隨負荷的增加而增加；但在神經支配因素的優勢上則受負荷重量與動作速度的雙重影響而抵銷其肌肉活化程度，這導致LCMJ在各負荷間的作用肌向心EMGrms並無顯著差異存在。在神經肌肉的活化效果上，LCMJ與LSJ之間的向心EMGrms皆無顯著差異，但因LCMJ向心速度快，其MDF均顯著高於LSJ，且LCMJ離心期的EMGrms隨負荷的增加而顯著增加。可見，負重增強式動作的主要神經力學效應在於增加離心期運動單位的徵召量，並在向心期激發高頻快縮肌運動單位參與收縮。 由本研究結果推論：負荷重量的大小是運動單位徵召量的主要決定因素，而運動單位激發頻率的高低主要取決於動作速度的快慢。因此，訓練過程必須兼顧強化運動單位徵召效果的重量負荷與強化高頻快縮肌運動單位參與收縮的速度負荷，兩者兼顧，以發揮最大的神經力學效應。而若以負重增強式動作來訓練肌力與爆發力，建議以漸增負荷至30%來訓練。 關鍵字：增強式訓練，增強式重量訓練，肌電圖，生物力學，神經力學。
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    大專劍道選手打擊生物力學分析
    (2013) 高俊雄; Jyun-syong Gao
    研究目的：探討不同層級的大專劍道選手在打擊面部、手部、腹部動作過程的差異與打擊速度相關性生物力學分析。方法：研究對象為大專甲組劍道選手、乙組劍道選手各八名的健康男性（甲組：平均年齡21.5±1.2歲、身高171.0±4.0 cm、體重67.5±11.9 kg；乙組：平均年齡21.1±4.0歲、身高173.6±11.9 cm、體重68.5±2.1 kg），使用10台Vicon motion system MX紅外線高速攝影機擷取參數。資料處裡以Vicon Nexus軟體分析選手下蹲期、上舉期、揮擊期的運動學與動力學參數，使用無母數獨立樣本曼-惠特尼U考驗（Mann-Whitney U Test）來進行差異性統計分析及無母數斯皮爾曼等級檢定（Spearman Rank Correlation）進行相關分析，顯著水準設為α=.05。結果：甲組選手有較短的打擊時間及較快的劍尖揮擊速度，而在打擊過程中重心的上下位移甲組明顯小於乙組。上舉期上肢關節角度部分，甲組在左右手的肩關節有較大的前屈，在腕關節乙組選手有較大的屈曲。下肢關節部分，乙組在膝、踝關節的屈曲角度大於甲組。左腕尺屈角速度與打擊速度有正相關。著地的垂直地面反作用力的大小與打擊速度呈現正相關。結論：甲組選手在面部打擊竹劍上舉時能以較小的腕、肘關節變化角度且肩關節能以較大的前屈角度來做打擊，而相較於手部打擊則有較小的肩關節前屈角度；腹部打擊甲組選手有更快的關節旋轉的角速度以產生較快的揮擊速度，且揮擊的方式是以水平方式擊出。甲組的打擊方式主要可以縮短打擊的距離，也能減少整體攻擊的時間，且有較好的攻擊速度，能在正式比賽中更佔優勢。
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    羽球不同正拍切球動作之運動學分析
    (2014) 廖偉成
    　　　　　　　　　　　　　　　　　摘要 　　羽球運動在新賽制執行後，增加許多爆發力的訓練，來加強攻擊的力道，而為了要在短時間做最有效的攻擊，在攻擊前必須配合切球來迫使對手移位，創造更好的攻擊機會；然而正拍切球可分為一般的切球(正拍切球)與滑拍切球，本研究目的主要在比較八位男子甲組羽球選手正拍切球與滑拍切球在運動學上的差異。方法：利用八台Vicon Motion T20s System紅外線攝影機(300Hz)擷取受試者的運動學訊號，並經由Visual 3D軟體運算出運動學參數，透過運動學參數了解正拍與滑拍的動作差異，並將殺球作為效標，探討動作的隱蔽性。所有參數均透過SPSS 20.0版統計套裝軟體計算，以無母數弗里曼二因子變異數分析來檢定三種動作的差異，顯著水準定為α= .05。研究結果發現：正拍切球與滑拍切球在擊球過程中，動作最大的不同之處，是滑拍切球在擊球瞬間前臂內旋的角度較大(正拍切球：63.37度；滑拍切球：64.53度)以及前臂內旋角速度較快(正拍切球：每秒195.08度；滑拍切球：每秒224.39度)，造成擊球瞬間拍面與矢狀面的角度(正拍切球：4.02度；滑拍切球：14.93度)有明顯的差異。本研究從運動學參數的差異來看，無法判斷何者切球與殺球動作較具隱蔽性。
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    羽球正拍上網步法之生物力學分析
    (2014) 林恆雯
    本實驗在探討羽球兩種正拍網前挑球步法在移位過程中，下肢運動學及動力學參數之現象，希望藉此了解不同羽球步法之特性，提供教練選手訓練的參考。實驗參加者為8名大專組男子甲組羽球選手。使用8台Vicon紅外線攝影機 (300Hz) 擷取羽球正拍網前挑球兩種不同步法之運動學資料，以1塊Kistler測力板 (1500Hz) 同步蒐集受試者最後一步著地過程的動力學資料，並以Vicon Nexus1.8版軟體與Visual 3D軟體進行資料的計算與分析，以無母數統計威爾卡森符號等級考驗進行資料的統計與分析，統計水準設為α=.05。研究發現：一、三步的移位與擊球的時間明顯快於二步，但較快的速度可能會造成較大的地面反作用力。二、三步與二步在著地支撐期間，下肢各關節X軸向在著地前期關節會有離心收縮的現象發生，應於平時加強離心收縮的訓練。三、實施二步動作時，建議用較大的髖關節屈曲或膝關節屈曲進行著地來減少地面反作用力值，實施三步動作時，建議踝關節用較小的背屈來減少地面反作用力值。
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    優秀男子羽球選手正拍與反拍發球之運動學分析
    (2012) 王沛蓉; WANG,PEI RONG
    羽球發球屬於羽球基本的擊球技術之一，通常分為正拍與反拍發球。從2006年的羽球規則改為每球得分制後，發球技術的優劣就變得更為重要。因此瞭解這兩種發球在比賽時各有何種利益與特點，如何將它們的優點應用在比賽中，值得我們以生物力學的角度與方法來分析。本研究以八名大專男子甲組羽球選手為對象，主要目的為分析大專男子甲組羽球選手實施正拍、反拍發球動作與不同發球落點的運動學參數上的差異。本實驗使用10部Vicon MX-13+ system紅外線攝影機(250Hz)進行正拍與反拍不同發球技術的拍攝，擷取受試者的運動學訊號，經由Nexus 1.4軟體系統算出運動學參數，將所得數據透過SPSS 18.0版統計套裝軟體，以無母數弗里曼二因子變異數分析，來考驗正、反拍三種不同球路運動學參數差異情形，並以Excel軟體進行事後比較的計算，顯著水準定為α = .05。依據本研究結果發現單打正拍的發球主要是結合腕部的尺屈及屈曲的動作；單、雙打反拍發球動作則主要是由腕關節的尺屈動作所完成。而在發不同球路上，正拍發球在發短發球時前臂有旋外的動作，但在發平快與高遠球時則有旋內的動作產生。反拍發球在發平快球時有較大的肘關節伸展角速度，在發高遠球時則有較大的前臂旋外角速度產生。而由於反拍發球已成為比賽時的大多數所使用的技術，為了能提高發球的變化與發球的品質，選手對於腕部的訓練可以多加強尺屈方向的訓練。本研究建議羽球選手們能增加反拍發球的練習，並加強上肢各肌肉的訓練，配合不同球路的練習以提升發球的表現。
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    主動及被動羽球殺球動作之運動學分析
    (2009) 陳昱達; Yu-Ta Chen
    本研究目的在於比較主動與被動之羽球正拍殺球動作在運動學上的差異。實驗對象為十名大專男子甲組羽球選手，利用Vicon Motion Capture System (250Hz) 擷取選手殺球時的運動學資料。所得的參數透過SPSS 15.0版統計套裝軟體計算，以魏可遜(Wilcoxon)配對符號等級檢定之無母數統計分析，進行主動及被動正拍殺球之運動學參數比較，統計水準設為α= .05。研究結果發現：主動式殺球的球速較快，能掌握較佳撃球點與較有利的重心移動；而被動殺球的動作時間較短。兩種殺球動作由於身體姿勢的不同，造成了擊球位置有所差異，主動殺球的擊球位置在身體前面；被動殺球則偏身體右側。關節除腕關節的橈曲的角速度外，其他皆是主動殺球比較快，此外從角速度值發現，上肢動作以肩部內轉動作的角速度最大，腕部的角速度則以前臂內旋動作為最大。主動式殺球有較快的軀幹旋轉，同時更能運用牽張反射原理，充分利用身體動量撃球。因此，打法上主動式殺球能製造較佳的殺球效果，被動式殺球則適合短時間內的快速進攻。