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Angular analysis of the index and middle fingers during fastball and curveball pitching - a case study
(2008-07-18) 黃長福; Chung-Lung Lin; Chen-fu Huang; Jia-Hao Chang
The purpose of this study was to expand the knowledge by quantifying and comparing finger angle between curveball (CB) and fastball (FB) pitching. One division II college pitcher was participated in present study. A VICON Motion capture system were used to collect 3-D kinematic data (500Hz). Three successful trials for each FB and CB were collected. The metacarpal phalangeal joint (MCP), proximal interphalangeal joint (PIP) and distal interphalangeal joint (DIP) angle was analysed. There were several differences in MCP, PIP and DIP angle for CB and FB. But similar patterns were found between index finger and middle finger. This information may beneficial to conduct thefurther study to explore the mechanics of pitching.
不同教學法介入對於高爾夫球初學者擊球桿頭速度之影響
(2009) 楊文添; Wen- Tien Yang
不同教學法介入對於高爾夫球初學者擊球桿頭速度之影響中文摘要 2008.6.17 中文摘要研究生：楊文添指導教授：張家豪摘要目的：探討棒球投球、網球拍揮拍、傳統高爾夫多球等三種不同教學方法介入對於高爾夫球初學者在實驗教學前、後高爾夫揮桿擊球桿頭瞬間速度之差異。方法：本研究採集群抽樣法，以台北市某科技學院高爾夫興趣選課四個班級之學生，共計73人，採抽籤方式分派一班為棒球投球練習組（18人）、一班為網球拍揮拍練習組（21人）、一班為傳統高爾夫多球練習組（18人）、一班為對照組（16人），各組實施不同教學方法介入課程中，以相依樣本t考驗檢定組內在前測及後測是否有顯著差異。以獨立樣本單因子變異數分析(One-way ANOVA)檢定各組間的高爾夫揮桿桿頭瞬間速度之差異情況。所有考驗的顯著水準均定為α＝.05。結果：經過八週不同教學後，結果顯示網球拍揮拍練習組在教學後比教學前進步4.24±8.72 mph、傳統高爾夫多球練習組在教學後比教學前進步5.54±8.63 mph、棒球投球練習組在教學後比教學前進步4.57±8.00 mph，三組測驗成績皆達顯著進步（p＜.05）；而對照組經過八週不參與任何運動性質之活動後卻比前測時退步7.22±10.20 mph，測驗成績有顯著退步（p＜.05）。四組在接受實驗教學後各組間並未達顯著差異。結論：本研究的三組教學法所強調的皆是以身體旋轉為基礎，而結果顯示，高爾夫揮桿擊球桿頭瞬間速度會因為教學練習而有所進步，因為學習的停頓導致退步。因此，本研究針對高爾夫身體轉動揮桿預使擊球桿頭瞬間速度進步的三種教學法皆屬有效的高爾夫教學法。
大專女性不同蹲舉動作之膝關節力矩分析
(2009) 黃科贏; Ko-Yin Huang
目的：探討大專女性在不同負重下，進行不同方式蹲舉時，其膝關節力矩的差異性。方法：使用動作擷取系統、測力板，擷取12名大專女性(一週有兩次運動習慣，平均年齡20.08±1.18歲，平均身高163.42±3.73公分，平均體重57.92±4.87公斤)，在1/3及1/2蹲舉時分別負重0%、25%、50%及75% 1RM的膝關節運動學及動力學情形。以重複量數二因子變異數分析比較其差異性，顯著水準定在α=.05，並以LSD進行事後比較。結果：屈曲伸展最大力矩在1/3蹲舉(0.876±0.201~1.781±0.426Nm/kg)及1/2蹲舉(0.949± 0.183~1.788±0.444Nm/kg)未達顯著差異，但隨著負重愈大，曲屈伸展最大力矩明顯變大(p<.05)；內收外展最大力矩在1/2蹲舉時(0.362±0.229~0.772±0.342Nm/kg)明顯大於1/3蹲舉(0.274±0.130~0.674±0.309Nm/kg)，且隨著負重愈大，內收外展最大力矩明顯變大(p<.05)；內旋外旋最大力矩在1/2蹲舉時(0.128±0.030~0.248±0.091Nm/kg)明顯大於1/3蹲舉(0.107±0.028~0.221±0.118Nm/kg)，雖然負重越大力矩越大(p<.05)，但負重0%與25% 1RM未達顯著差異。結論：進行蹲舉運動時，若考量膝關節傷害的可能性，可以利用1/3蹲舉替代1/2蹲舉，降低因為內收外展及內旋外旋最大力矩造成的膝關節不穩定。
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。
定位投籃與跳投投籃在力學特徵上的比較與分析
(2010) 楊芳銘; Fung Ming Yang
目的：比較在4.25m、5.25m二種距離下，定位投籃與跳躍投籃的1.投籃蹬伸時序2、其它運動學參數的差異與相關，並分析此結果的造成原因。方法：使用高速攝影機（250Hz）拍攝10位國三男生在4.25m與5.25m處的定位投籃與跳躍投籃的影像資料，每位置每人各5球，使用Kwon3D軟體分析影片，再使用SPSS 13.0版統計軟體，以二因子重複量數變異數分析與皮爾森積差相關方法比較：1.上下肢各關節的蹬伸動作時序。2.投籃歷時、下蹲歷時、下蹲期膝角位移與角平均速度、舉球期肩角位移與角平均速度、出手期肘角平均速度、出手期腕角平均速度、出手瞬間腕、肘、肩、髖、膝、踝角度等14項變數。3.在4.25m、5.25m二處跳躍投籃，其出手時機與出手跳躍高度2個變數的差異（α＝.05）。4.下蹲期膝角位移與角平均速度、舉球期肩角位移與角平均速度、出手期肘角平均速度、出手期腕角平均速度等6個變數的相關。結果：1.投籃蹬伸時序為肩→髖→膝→踝→肘→腕者，發生次數為146次（佔73％），其它則有54次。2.跳躍投籃比定位投籃有較快的下蹲期膝角平均速度（p＜.05）、下蹲期歷時（p＜.05），與較大的出手髖、膝、踝角度（p＜.05）。3.在全資料裡，下蹲期膝角平均速度與舉球肩角位移成正相關（p＜.01），而與出手肘角平均速度成負相關（p＜.05），而舉球肩角位移和舉球肩角平均速度也各與出手肘角平均速度成負相關（p＜.01）。結論：本研究不論是定位投籃或是跳躍投籃其投籃蹬伸時序皆為以肩引導開始，下肢傳向上肢的形式。跳躍投籃比定位投籃，下蹲較快、時間較短，出手瞬間的髖、膝、踝角度也較大。投籃時較快的下蹲，下蹲較深，舉球幅度較大，推肘卻較慢，同樣的，較快的舉球，也導致推肘較慢，二者都可能有上肢省力的效果。
棒球投手模擬比賽之下肢肌電分析
(2011) 何岳容; Yueh-Jung Ho
目的：棒球投手重複性投球動作及投球球數逐漸增加後，對於下肢肌群從跨步期階段到手臂加速期階段之肌肉活化程度及疲勞情形。方法： 12名健康高中棒球投手(16.3±0.9歲、177.8±5.68公分、71.3±8.3公斤)，各投100顆球(分5局，每局投20顆)，以Noraxon無線肌電儀器(擷取頻率1500Hz)收取投手下肢肌群(股直肌、股內側肌、股外側肌、脛前肌、臀大肌、肌二頭肌、外腓腸肌)前(第1顆至第10顆)、中(第46顆至第55顆)、後(第91顆至第100顆)三個區段平均肌電振幅與中位頻率平均值，並同步利用高速攝影機(擷取頻率300Hz)取得投手投球過程中下肢動作運動學參數作為參考數據。以重複量數單因子變異數分析(One-way ANOVA with repeated measures)進行統計分析。統計顯著水準定為α=.05。結果：投手下肢肌群從跨步期到手臂加速期階段於前中後三個區段出現明顯活化程度，其中以手臂加速期前導腳肌群活化程度最為明顯；同時前導腳外腓腸肌中位頻率值在前(100.4Hz)、中(94.80 Hz)、後(90.65 Hz)三個區段隨投球數增加而降低。結論：投手經過持續且重覆投球動作後，前導腳外腓腸肌會有疲勞現象。
步行時下肢肌群推進與支撐之貢獻
(2011) 黃宣霖; Shiuan-Lin Huang
目的：探討人體下肢各別肌群在步行動作中，如何支撐與加速人體質心。方法：招募一位健康男性施作五次正常步行動作，擷取其動作之運動學、動力學參數與下肢肌群電位訊號，匯入OpenSim模擬軟體建立具有12個肢段、23個關節自由度與92條作用肌的骨骼肌肉模型，利用微擾分析工具，求得各別肌群在單腳支撐期對支撐與加速人體質心之貢獻。結果：單腳支撐期初期，下肢肌群支撐並使人體質心減速，此階段貢獻最大者是股四頭肌與臀大肌；單腳支撐期後期，下肢肌群支撐並推動人體質心向前加速，比目魚肌與腓腸肌貢獻最大。結論：步行動作中，對人體產生支撐、減速與加速作用的下肢肌群，貢獻最大者是：股四頭肌、臀大肌、比目魚肌與腓腸肌。
武術發勁動作之電腦模擬最佳化分析
(2014) 張耀庭; Yao-Ting Chang
本研究採用電腦模擬最佳化分析法，對武術發勁動作進行分析，探討在經過最佳化計算後所產生的人體發勁動作的變化。研究以三維動作分析系統進行實驗，收集一位武術教練定步雙按發勁動作的運動學資料。再以AnyBody Modeling System建構簡易之二維人體肢段模型，匯入實驗所得運動學資料驅動模型後，給定腕關節水平加速度總和最大作為目標函數，同時限制肌力活化總和最大值小於100%的最大肌力為邊界條件，進行最佳化計算，探討該名研究對象在最佳化後之發勁動作所產生的關節動作改變。研究發現，經過最佳化計算後，腕關節的水平速度與加速度在峰值都增加，模型在動作前期呈現身體前移的動作，腕關節在短暫停頓之後，動作後期出現下肢蹬伸與上身放長的動作，使腕關節再前移，主動施力矩總和的最大值增加。同時，最佳化之後也提升了關節動作的協調程度。AnyBody軟體能經過最佳化計算產生數學上的最佳動作，然而此動作的可行性還需要受試者的實際驗證，此外，本研究僅從二維模型進行探討，若可以三維模型執行此一動作最佳化的預測，預期將有更佳之結果。
瑜珈頭立式體位法之生物力學分析
(2009) 李卓偉; Cho-Wei Lee
目的：分析瑜珈頭立式體位法動作特徵以及男、女專業瑜珈教師施作之差異。方法：以男(年齡34.1±3.31、身高177±1.79cm、體重72.4±4.41kg)、女(年齡36.5±3.94、身高162.1±6.24cm、體重52.1±3.71kg)各6名瑜珈專業教練為受試對象。利用VICON Motion Capture System三度空間動作分析系統（200Hz）、同步Kistler測力板（1000Hz）與T＆T Medilogic壓力墊，擷取頭立式完成動作過程中的運動學(kinematics)、動力學(kinetic)參數。將結果以描述性統計呈現；並以無母數Mann-Whitney檢定，比較男性與女性之差異，顯著水準之考驗定為α=.05。結果：頭立式運動學特徵為，身體矢狀面中，脊椎、髖關節、膝蓋關節與站立時關節角度無差異。動力學特徵為頭部、左右手肘各承擔身體重量約三分之一。不同性別施做頭立式動作之無影響。結論：雖然頭立式動作有其困難性，尤其在完成期，踝、膝、髖關節與脊椎呈直線狀態且與地面呈垂直時，要保持穩定平衡更加困難。但是瑜珈教師經長期練習後均能完成頭立式動作，並達於動作的一致性。另外，練習者只要姿勢及動作正確，在施做瑜珈頭立式動作時，也不會因性別差異，造成動作結果之不同。
腹直肌疲勞對下肢跳躍表現與著地負荷的影響
(2013) 黃膺喆; Ying-Che Huang
排球選手在比賽中會有反覆的跳躍著地動作，使下肢承受相當大的負荷。下肢關節疼痛是排球選手常抱怨的運動傷害。從以前的研究得知，核心肌群的穩定在四肢快速移動前扮演極重要的角色。目的：腹直肌疲勞對下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)的跳躍表現與著地負荷的影響。方法：健康的優秀大專男子排球選手12名。使用三維動作分析系統、測力板與表面肌電收集參與者下蹲跳和扣殺式跳躍時腹直肌與下肢肌群活動的關連性。收集前測資料後，介入腹直肌訓練約10分鐘，並立即收取後測，比較腹直肌疲勞前後的影響。統計使用成對樣本t檢定，顯著水準定為α=.05。結果：腹直肌疲勞後，質心最低位置提高，跳躍最大高度降低。起跳腳踝關節力矩減少，制動腳負荷比率增加。結論：腹直肌疲勞後，選手無法完全下蹲，導致跳躍表現變差；著地時的策略改變，造成制動腳負荷變大。教練可針對選手的核心肌群加強訓練，以增加選手運動表現的穩定度及降低下肢傷害的風險。
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。
跆拳道選手與一般大學生腹部核心肌群與動態平衡之差異
(2011) 黃慶旻; Ching-Min Huang
目的：探討規律運動對於腹部核心肌群的收縮比與動態平衡之關係。方法：使用Vicon 動態紅外線攝影機10 台、KISTLER 9281(60×40cm2 )測力板1 塊、BIOVISION 肌電訊號擷取系統1 部及10 條肌電訊號線，收集18 名受試者資料，實驗進行前，分配各組受試者至馬偕醫院拍攝腹部核心肌群超音波影像，用以比較腹內斜肌、腹外斜肌與腹橫肌的收縮比例變化。實驗進行時，以雙腳跳躍單腳落地之動作檢測受試者動態平衡穩定性，並比較落地時對於腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌群（胸椎段）、右股直肌、右脛前肌、右股二頭肌及右腓腸肌（內側）之肌電訊號。以獨立樣本t 考驗，比較跆拳道選手與一般大學生在核心肌群收縮比與動態平衡之差異性。結果：跆拳道選手與一般大學生之核心肌群收縮比未達顯著差異；在動態平衡穩定性之比較亦未達顯著差異；一至十秒之動態平衡值，各組受試者之間比較未達顯著水準；落地後下肢肌電訊號，受試者間亦未達顯著水準。結論：規律運動與未規律運動之族群，兩組受試者中未看見核心肌群收縮比與動態平衡能力之差異。
跑走與跳舞機運動訓練對女性老年人步態之影響
(2013) 洪鈴雅; Ling-Ya Hung
目的：探討原本無規律運動習慣的女性老年人，藉由3個月的跑走或跳舞機運動訓練，增加身體活動量，瞭解步態動作的改善效果，為驗證此目的，利用行走、上下階梯的運動學參數進行評估。方法：受試者24位65-75歲的女性老年人，隨機分配至三組：跑走組 (67.75±1.49歲)、跳舞機組 (67.88±3.56歲)、控制組 (67.88±3.87歲)，進行3個月，每週3天，每次30分鐘的跳舞機或跑走之運動訓練，控制組未介入運動訓練。以三維動作分析系統及測力板收集平地走路、上下階梯、坐到站、站到坐的動作的運動學及地面反作用力資料，並以軟體Visual3D進行資料處理。統計方式以克-瓦二氏單因子等級變異數分析 (Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks)，比較跑走組、跳舞機組及控制組三組的步頻、步速、步長、步寬、關節移動範圍、身體質心移動範圍、速度等參數之前後測改變量(後側－前側)，如有顯著差異，α=.05，再進行事後比較。結果：走路動作中，跑走組與跳舞機組的步頻改變量 (0.15±0.14; 0.10±0.07 steps/s) 大於控制組(-0.02±0.06 steps/s)，跑走組的地面反作用力改變量 (0.10±0.08 N/kg) 大於控制組(0.01±0.04 N/kg)；上階梯動作中，跑走組的步長改變量 (3.45±2.33 cm) 比跳舞機組 (-0.87±2.16 cm) 大，跑走組與跳舞機組的向前速度改變量 (0.08±0.13; 0.07±0.08 m/s) 大於控制組 (-0.04±0.11 m/s)、跑走組的地面反作用力改變量 (0.10±0.08 N/kg) 大於控制組 (0.01±0.04 N/kg)；下階梯動作中，跳舞機組的步寬改變量 (-1.12±2.02 cm) 小於控制組 (3.62±2.97 cm)，跑走組的向前移動速度改變量 (0.05 ± 0.05 m/s) 大於控制組 (-0.08 ± 0.06 m/s)。結論：從走路動作中，發現跑走運動訓練後有較佳的步態表現，但從上下階梯動作發現，藉由兩種不同運動訓練後，女性老年人會採取不同的動作策略，以保持穩定的動作表現。
震動訓練對女性運動員下階梯及落地跳股內斜肌與股外側肌活化表現之立即性影響
(2015) 張文星; Wen-Hsing Chang
目的：探討立即性的震動訓練與髖內收加震動訓練對女性運動員下階梯與落地跳股內斜肌與股外側肌活化表現之影響。方法：24位女性運動員為實驗參與者隨機分派為三組，分別為控制組(20.13±2.17歲)、震動訓練組 (20.75±1.28歲)及髖內收加震動訓練組 (21.5±2.39歲)。以三維動作分析系統、測力板、Noraxon無線肌電儀與Biodex蒐集下階梯及落地垂直跳的動作、地面反作用力、肌電訊號及等長肌力，並以軟體Visual3D進行資料處理。統計方法以SPSS20.0單因子變異數分析，比較震動訓練、髖內收震動訓練及控制組三組的矢狀面與額狀面關節活動範圍、下肢關節力矩、股內斜肌與股外側肌活化值、活化時序之前後測改變量(後測－前測)，如有顯著(α=.05)再進行事後比較。結果：下階梯動作中的關節活動範圍改變量、關節力矩改變量、股內斜肌與股外側肌肌肉活化及活化時序改變量三組間皆未達顯著差異；落地跳動作中的關節活動範圍改變量、地面反作用力改變量及股內斜肌與股外側肌肌肉活化改變量於三組間未達顯著差異，而震動訓練組與髖內收震動訓練組落地垂直跳動作中活化時序的改變量(-14.34±16.35; -14.53±9.25)高於控制組(4.93±9.44)、膝關節伸肌肌力未達顯著差異。結論：震動訓練及髖內收震動訓練的介入之下，有助於提升股內斜肌與股外側肌活化時序的改變量。
青少棒選手打擊動作對打擊表現之影響
(2009) 陳河吉; Ho-Chi Chen
青少棒選手打擊動作對打擊表現之影響 2009年6月研究生：陳河吉指導教授：張家豪摘要目的：探討青少棒選手打擊動作對打擊表現之影響。方法：以台北縣某國中棒球隊9位先發選手為研究對象（平均年齡14.33±1.00歲、身高170.22±6.41公分、體重65.56±6.4公斤），並以參加2008年縣級以上比賽打擊表現為評估依據，其平均打擊率為0.326±0.089。於室外球場中利用兩台Redlake高速攝影機(250Hz)，拍攝打擊動作；以Kwon3D動作分析系統分析所拍攝之打擊動作，針對揮擊時之手肘關節角度、身體軸心線位移、揮擊時間及球棒揮擊軌跡等進行分析。所得運動學參數資料皆以SPSS 軟體進行統計分析。實驗中定義之參數以Pearson 探討參數之相關程度，顯著水準定為α =.05。結果：一、跨步期開始至揮擊期結束止之揮擊時間與打擊表現無顯著之相關(p = .110)；但跨步期結束瞬間至揮擊期結束之揮棒時間與打擊表現呈顯著相關(r = -.696, p = .037)。二、擊中球瞬間揮棒速度與打擊表現呈顯著之相關(r = .702, p = .035)；揮棒軌跡水平揮擊距離對水平揮擊速度相關值呈顯著相關(r = .763, p = .017)。三、擊中球瞬間手肘角度與球棒的水平揮擊速度和球的初速度呈顯著之相關(r = .893, p = .001; r = .724, p = .027)。四、揮擊時身體軸心水平位移與打擊表現呈顯著之相關(r = -.669, p = .049)。結論：球棒揮擊之時間越短、擊中球瞬間棒頭速度越快、身體旋轉時水平位移愈小、揮擊時球棒軌跡的水平距離越長，則打擊表現就越好。建議：訓練時應多利用定位訓練針對打擊動作做調整，加強其揮擊時身體旋轉中心軸固定，並調整擊球時手肘角度變化。關鍵詞：揮棒時間、手肘關節角度、揮擊軌跡、水平揮擊