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    透過IMU裝置對少棒打者擊中球與揮棒落空之動作分析
    (2024) 阿里要．拉沃; Adiyaw·Laoc
    目的：本研究主要目的為透過慣性感測器 (IMU) 針對少棒選手的打擊動作進行生物力學分析。探討在擊中球與揮棒落空兩種打擊結果中的運動學差異，並釐清打擊過程中軀幹的旋轉角速度及肢段部位的動作時序，與前述兩種打擊結果之間的相關性，並作為少棒選手打擊動作技術之參考。方法：以16位少棒選手受試者參與研究。八顆 IMU 分別黏貼於受試者髖部、胸骨、雙手手腕、雙手手背、前側手臂及後側大腿等處，每名受試者站立於少棒硬式球之投捕距離的打擊區內，皆須全力揮棒打擊發球機所投出之10顆球，採集打擊過程中受試者擊中球與揮空各3顆球之運動學參數，以SPSS23.0 (顯著水準設為α< .05) 統計軟體中的成對樣本t檢定 (Paired-Sample t test) 分析肢段部位的動作時序與軀幹角加速度峰值，藉以探討兩者之間的運動學之差異。結果：本研究結果發現在16位受試者在擊中球與揮空時的動作時序有顯著性差異 (雙手背、雙手腕及前側手臂等皆p < .05)。軀幹及後大腿等平均旋轉角速度峰值之間皆無顯著差異。結論：少棒選手肢段部位的動作時序與擊中球和揮棒落空兩者結果之間有直接的相關性。而其打擊動作過程中軀幹旋轉角速度則與兩種打擊結果無直接或間接的相關性。另外，雖少棒選手因本身協調性及打擊機制尚未成形穩定之故，但仍可透過IMU結合數位軟體系統或線上應用程式之分析與規畫，作為追蹤選手未來訓練時的參考依據。
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    臺灣地區國中、高中、大學棒球投手投球動作及影響球速因子的比較
    (2012) 林俊龍; Chun-Lung Lin
    本研究的目的是針對不同年齡層的投手做投球動作的比較，以找出投球過程中運動學、動力學及時間的參數的差異，及找出各年齡層影響球速的有效變數。本研究以國中、高中手及大學投手各10名（67±12kg，167±11cm；74±9kg，179±5cm；88±10kg，179±7cm）為研究對象，以兩塊測力板 (Kistler) 搭配動作分析系統 (Vicon MX13) (200Hz) 來收集投手對前方3m的網子全力投10球的影像。將最快的3球的參數平均，代表該受試者的參數，以單因子變異數分析(ANOVA)法來檢測3組投手的差異，並進行事後比較。再自各受試者中取6球，依不同年齡層分別進行迴歸分析，找出各個年齡層中影響球速的參數。。 研究結果發現，國中投手球速較高中和大學慢，高中和大學間無差異。在運動學和時間參數上，國中投手和其他兩組相比，在手臂加速期中的肩關節內旋範圍較大，加速時間較長。高中投手則是在著地瞬間的前導腳膝關節彎曲角度較小，加速期中的肘關節伸展速度峰值及肩關節內旋速度峰值較大，同時肩關節外旋角度峰值發生相對時間較晚，手臂加速期也時間較短。 在上肢動力學參數上，國中投手在手臂上舉期的肘關節前翻力矩、肩關節內旋力矩和手臂減速期的肘關節軸向力量、肩關節向後力量、肩關節軸向力量都低於其他兩組的值。在下肢動力學參數上，軸心腳的髖膝踝三關節軸向力量、髖關節內收力矩、膝踝兩關節的彎曲力矩值都有依年齡增加的趨勢，並且都在國中和大學間出現差異。前導腳則是在地面反作用力和膝踝兩關節軸向力量上有類似的差異，但髖關節軸向力卻未在三組間有任何差異。 在影響球速的因子中，國中投手分別是手臂上舉期肩關節內旋力矩峰值、跨步幅度和肘關節彎曲角度峰值等三參數影響較大。高中則是手臂上舉期肩關節內旋力矩峰值、球離手瞬間的前導腳膝關節彎曲角度、軀幹旋轉速度峰值和身高等四參數影響較大。大學是手臂上舉期肩關節內旋力矩峰值、前導腳著地瞬間前腳膝關節角度、肩關節外旋角度峰值和肘關節伸展速度峰值等四參數影響較大。 由結果得知，國中投手的投球動作和其他兩組大致相同，上、下肢的動力學參數都最小。到了高中，球速、身高、關節活動速度、上下肢動力學參數都變大。到大學時，體重和大部份下肢動力學參數變大，但球速和上肢動力學參數卻未增加。三組中的上肢力矩的參數對球速都很有影響力，據此推測造成台灣大學投手球速停滯的原因，可能是大學投手上肢的力矩不足。
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    跆拳道兩種預備站姿跳後踢之生物力學分析
    (2008) 蔡葉榮; Tsai,Yeh-Jung
    跆拳道（Taekwondo）是我國亞奧運重點奪金項目，跳後踢是跆拳道比賽中經常被應用於反制旋踢的主要踢法之一。本研究旨在探討不同預備姿勢下進行不同高度跳後踢動作的動作特徵與差異，及其生物力學參數對踢擊表現的影響，以做為跳後踢動作訓練及指導之參考依據。本研究以10名跆拳道優秀選手為受試對象（年齡：20.4±1.5歲；身高：177.9±2.4公分；體重：64.7±2.6公斤）。利用兩台AMTI測力板 (1000Hz)、十部Motion Real Time高速攝影機（200Hz）和Bio-pac MP35壓力感測系統，同步蒐集受試者在跳後踢動作過程中的運動學和動力學資料。部份角運動學及動力學參數需透過Matlab 7.01自行編寫程式來計算，統計方法主要是以無母數統計檢定（Nonparametric tests）來考驗不同預備站姿與不同踢擊高度生物力學參數之差異，並以皮爾森積差相關檢定各運動學和動力學參數對踢擊表現之影響。本研究主要發現如下： 一、 動作速度方面：「預蹲中端」、「跳動中端」和「跳動上端」明顯快於「預蹲上端」，而「預蹲中端」和「跳動中端」之間則無明顯差異。 二、 踢擊力量方面：「預蹲中端」、「跳動中端」和「跳動上端」明顯大於「預蹲上端」，而「預蹲中端」與「跳動中端」之間則無明顯差異。 三、 軀幹旋轉角速度方面：「跳動中端」和「跳動上端」之肩軸角速度峰值明顯大於「預蹲上端」，而「跳動中端」亦明顯大於「預蹲中端」 四、 地面反作用力方面：「跳動中端」、「跳動上端」之攻擊腳在前後、垂直方向的地面反作用力峰值及衝量均分別明顯大於「預蹲中端」、「預蹲上端」。
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    大專棒球選手在不同擊球高度下之揮棒動作分析
    (2011) 莊博堯; Po-Yao Chuang
    目的：瞭解不同層級棒球打者在四種不同高度擊球時，揮擊期的動作過程差異。方法：受試者為大專甲一級棒球選手10名、甲二級棒球選手10名，共20名球員(年齡：22.85±2.37歲、174.65±6.18公分、70.01±7.19公斤)。以Vicon MX13+紅外線攝影機10台，與兩塊KISTLER測力板同步收集揮棒過程的3D影像及力值資料，並搭配FASTEC高速攝影機一台，拍攝球飛行之影像。資料處理以Nexus與Kwon 3D軟體分析打者揮擊期的運動學與動力學參數，並使用混合設計二因子變異數分析考驗不同層級打者及不同擊球高度下的參數差異，顯著水準設為α=.05。結果：甲一級打者在揮擊期中有較大的前腳前後方向地面反作用力峰值(0.61倍體重>0.47倍體重)及更早的前腳前後方向與垂直地面方向反作用力峰值發生(前後方向：68.81%<76.15%；垂直地面方向：71.35%<80.58%)，也有更快的棒頭速度與擊球初速之發揮(最大棒頭合速度：30.92m/s>27.37m/s；擊球初速：31.49m/s>27.74m/s)。而無論是甲一級或甲二級打者，高位置擊球相較於習慣位置與中間位置有較慢的速度表現(擊球初速：28.09m/s<30.34m/s；最大棒頭合速度：27.65m/s<29.73m/s；最大骨盆角速度：578.80°/s<623.95°/s)。且在揮擊低球過程中有最大的肘關節角度；而在揮擊高球過程中則有最大的膝關節角度。結論：大專棒球打者在面對四種不同高度球情境時會有揮棒動作策略上與動作機制的差異；而在揮擊高球與低球的動作過程中差異最明顯；相較於甲二級打者，甲一級打者有較快的揮棒速度與擊球初速。
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    規律運動對老年女性在平地行走與上下階梯的影響
    (2011) 賴學暐; Hsei-Wei Lai
    目的：藉由平地行走、上下階梯三種日常生活動作，了解規律運動對老年女性在平衡控制上的差異。方法：本研究是以20名65~75歲之健康老年女性，分為規律運動組(平均年齡：67.20±2.53歲)與非規律運動組(平均年齡：67.10±3.35歲)為受試者，以三維動作分析系統擷取老年女性平地行走與上下階梯之動作數據，以測力板同步收取足底壓力中心。以二因子混和設計區分有無規律運動與不同動作(平地行走與上下階梯)對老年女性的平衡控制上是否有差異，顯著水準為α = .05。結果：規律運動組與非規律運動組在各項參數上均無差異。但在不同動作上，平地行走之前後方向之身體質心移動範圍與身體質心速度為三種動作中最高(p<.05)；下階梯之左右方向身體質心移動範圍與身體質心速度為三種動作中最高(p<.05)，但左右方向之壓力中心移動範圍為三種動作中最小(p<.05)。結論：根據本研究的分類，有無規律運動不會影響老年女性的平衡控制表現。
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    排球防守中騰空開跳步動作之應用研究
    (2009) 蘇宥甯; Yo-Lin,Sue
    現代競技排球朝向求快、求變、求準的趨勢邁進，進而提升了比賽的強度以及速度，想擁有傑出的防守表現，「準確判斷」及「快速移動」已為關鍵的技術目標。而防守屬於被動技術，需隨著攻擊手的變化調整接球動作以應付瞬間移位，以目前競技水準而言，球在空中飛行時間大約在0.3~0.5秒之間，一般選手的反應時間約為0.29~0.33秒，因此，防守選手必須要能準確判斷及獲取爆發力量才能達到迅速移動的效果。本研究主要目的在比較不同層級選手騰空開跳動作型態之差異性，並討論對防守表現的影響。受試對象為受過訓練並且擁有報名參加大專排球聯賽特優級資格之台灣師大優秀甲組排球選手(共計7名)，另外一組則為台灣師大乙組排球選手(共計7名)，甲組平均年齡20.25歲，身高168.25±4.1公分、平均球齡9.25年；乙組選手平均年齡21.25歲、身高170.75±5公分、平均球齡3年。實驗儀器以兩部JVC高速攝影機(250HZ)同步擷取攻擊手與受試者同時進行中的攻防動作之運動學參數，影片以Kwon3D動作分析軟體進行2D直接線性轉換(2D-DLT)，所得參數以t-test檢定結果之差異性，顯著水準為α= .05，再以時間、角度、角速度之參數以描述統計方式說明其差異性。所得結果中發現，甲組7名選手騰空動作出現時間點分佈範圍較為集中，表示甲組選手動作出現時機相當接近，約在0~0.5區間內，另外，甲組選手平均騰空高度約0.10~0.14之間，下壓角度約21.3~30.9之間與所得關節角速度約在169.5~231.4之間，皆明顯大於乙組選手且達顯著差異p< .05。因此提出以下結論，動作出現時機接近則表示接球動作較有節奏感與規律性，能隨著攻擊手動作變化來調整動作時機；而騰空高度高、下壓角度大、速度快，依地面反作用力理論及牽張反射原理得知，除可穩定身體重心接球外，下肢肌群也可獲得有效的爆發力量。
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    高爾夫與木球選手全揮桿動作之生物力學分析
    (2009) 陳勇升; Yung-Sheng Chen
    本研究旨在了解優秀大專高爾夫與木球選手揮桿動作的運動學、動力學及上肢肌群肌電訊號之現象及兩者間之異同。研究方法以優秀大專高爾夫與木球男選手各一名為研究對象，進行十次全揮桿動作分析，利用Vicon MX13 System 八架紅外線高速攝影機、兩塊Kistler測力板及Biovision肌電系統，同步收集選手的生物力學資料，並利用Vicon Nesux 1.2及Dasy Lab 6.0軟體進行分析與比較。結果發現：一、運動學部份，在揮桿時間上，高爾夫選手比木球選手的上桿較慢、下桿較快；在軸頂點與重心，高爾夫選手上桿頂點時，軸頂點微偏右側、重心在右，而木球選手軸頂點則微偏左側、重心在右；身體旋轉角度上，高爾夫選手比木球選手製造更多旋轉；球桿速度上，高爾夫球的桿頭速度比木球快；揮桿軌跡上，高爾夫選手的揮桿軌跡接近於同一平面上，而木球選手下桿前期會將桿頭往前移。二、動力學部分，高爾夫選手擊球瞬間之右腳比左腳有較大的地面反作用力；木球選手擊球瞬間地面反作用力主要在左腳。三、上肢肌群肌電訊號部分，在下桿加速期與送桿前期，高爾夫選手右手屈腕肌、右手肱三頭肌的訊號超過50％MVC，帶動手臂與手腕的加速揮桿；而木球選手的右手屈腕肌在送桿前期有明顯的作用現象，且在送桿前期與後期上肢肌群仍有較大的作用情形以穩定球桿。
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    優秀女子三級跳遠選手動作技術分析
    (2011) 高玉娟; Yu-Chuan Kao
    本研究主要目的分析女子三級跳遠選手的技術特徵進行運動學分析，探討各階段的技術特點及目標，為改善女子三級跳遠技術，提升訓練和教學效果的參考依據。以兩部每秒210、300張畫面的攝影機(CASIO)，拍攝九十八年全國大專院校運動會公開女子組三級跳遠決賽八位選手為受試者，以14個肢段、21個關節點的人體模型，實施二度空間的影片分析，所獲得的結論為：一、助跑最後階段，步幅大小無明顯變化節奏平穩，助跑速度與成績有高度相關，顯示助跑速度越快，成績越好。二、八名選手中，有五名選手採用第三跳大於第一跳距離的跳躍式技術，三名選手採用第一跳與第三跳距離比例小於2％的平衡式技術。三、單足跳與跨步跳階段之水平速度與成績達高度相關(P＜.01)，顯示前兩跳垂直速度並不是成績出現差異的因素，而是水平速度的大小是影響成績的成功關鍵。四、三級跳遠過程中，三跳階段的支撐時間呈現持續的增加，顯示水平速度隨著各個階段下降。五、三跳階段的平均著地與起跳之身體軀幹角度偏大(＞90°)，造成著地之水平距離長；起跳水平距離短，煞車力的增加因而影響整體三跳成績表現。六、三跳階段的平均起跳之膝關節角度偏小（＜170°），顯示選手在起跳時未充分蹬伸，顯出膝關節力量不足，容易造成水平速度的損失。
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    不同防守距離三分球投籃之運動學分析
    (2009) 林正達; Lin,Cheng-Ta
    本研究目的在探討以三種不同距離 ( 1公尺、 1.5公尺、 2公尺) 防守時，選手在實施三分球跳投動作運動學參數上的差異。研究方法是使用一部 Redlake 高速攝影機（125Hz），收集六位高中男子甲級籃球隊選手，當對手在不同距離防守時，選手所做的三分球投籃的動作資料。以無母數 Friedman 檢定分析三種防守距離運動學參數上差異的顯著性，並以 Spearman 無母數相關進行計算及檢定。結果發現：出手速度、出手角度、出手高度隨防守距離縮短而增加。重心最低點在無防守、距離2公尺至距離 1.5公尺時，防守趨近下肢關節角度愈小，角速度愈大。防守距離 1公尺時，下肢關節角度變大，角速度變小。出手瞬間上肢關節角度沒有差異，上肢關節角速度與重心最低點下肢關節角度呈負相關。上肢關節角速度在無防守至距離 1.5公尺時，防守趨近上肢關節角速度愈小。防守距離 1公尺時，角速度變大，肩關節差異最大。出手重心角度對隨防守距離趨近而減小。投籃命中率在各防守距離間沒有顯著差異，但與防守距離還是有相關。由此可知，在不同防守距離的三分球投籃動作特徵及影響命中率皆不盡相同。防守距離在 1.5公尺以上時，重心較低、運用較多下肢力量，防守愈近力量愈大。防守距離在 1公尺時，重心提高、下肢力量變小，投籃者增加上肢動作速度以彌補下肢力量不足，但從實驗及命中率觀察發現，下肢力量變小容易影響投籃穩定性。因此未來教練指導學生投籃時，應瞭解不同防守距離投籃的動作特徵，並在教學上有所調整，較能達到事半功倍的效果。
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    壘球擲準動作之運動學分析
    (2009) 陳妙瑋; Miao-Wei Chen
    摘 要 本研究目的為比較不同技能水準之實驗參與者壘球擲準表現與動作型態之差異，藉由運動學分析，探討女壘選手與一般女大學生投擲動作型態普遍上之差異，分別針對選手的正確動作技巧及一般人的錯誤動作型態，進行說明解讀，並對於一般人學習投擲技巧提出具體之建議。八位大專甲組女子壘球選手與八位不具壘球投擲經驗之女大學生為實驗參與者，實驗工作為對著16公尺之目標範圍進行壘球擲準工作，每人投擲15顆，利用高速攝影機（200Hz）與陀螺儀動作分析系統（120Hz）擷取每次投擲動作，以進行各參數的計算分析，並利用Excel、Mathematica軟體製作上肢角度變化圖與肘、肩關節角角圖。發現：比較兩組投擲準確性成績，發現選手組優於一般組達顯著差異t(14)= 6.851, p<.05。比較兩組球速，發現選手組球速大於一般組達顯著差異t(14)=5.684, p <.05。比較兩組出手瞬間跨步前導腳（左腳）膝關節角度之平均值，選手組小於一般組達顯著差異t(13)＝-2.932, p<.05。比較兩組球出手瞬間軀幹與水平面夾角及頭部與水平面夾角，雖未達顯著差異但接近顯著差異，皆為選手組大於一般組t(13)= 1.971, p =.089、t(13)= 2.180, p =.070。比較兩組球出手瞬間上肢部位（腕、肘、肩）角速度之平均值，發現肘關節角速度選手組大於一般組達顯著差異t(13)= 2.339, p<.05。製作上肢角度變化圖，觀察後發現選手具有出手前肘關節角度短時間內變小再變大之情形，本研究解讀為「引肘向前」之動作技巧，反觀一般組未曾出現此現象。製作肘、肩關節角角圖，發現選手組與一般組的最大差異來自於起始動作後，「後擺」與「抬肘」之動作型態。依據本實驗目的，經由結果之統計分析與討論，對於一般人投擲動作提出下列建議：進行投擲動作時，除了加強後擺、抬肘，使投擲手引肘向前的動作技巧，亦須注意應將跨步加大以利投擲時身體維持較低之重心，並在投擲動作中，應保持身體往前加速，而避免頭部與軀幹過度後仰。