電腦輔助分析起跑反應之軟體設計與應用

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1、229輔仁大學體育學刊第九期，217~230頁(2010.5)電腦輔助分析起跑反應之軟體設計與應用電腦輔助分析起跑反應之軟體設計與應用林國全1陳政宇1何金山1,2黃泰源31國立體育大學運動科學研究所2國立體育大學適應體育系3長榮大學運動休閒管理學系摘要目的：提出一個電腦輔助分析起跑反應的軟體設計方法，藉由程式計算與連續視覺影像以觀察受測者的起跑模式。方法：同步分析四通道壓力感測器訊號值與影像資料，以此軟體計算受測者的一些特定時間參數。結果：分析十位大專田徑校隊男子選手起跑資料，受測者的平均反應時間為0.30±0.02秒，手部離開地面的平均時間為0.39±0.02秒，踏板受力達最大值的平均時間為

2、0.54±0.03秒，平均起跑時間為0.59±0.04秒。結論：此方法可方便且有效率的提供研究者一個簡單的工具，對選手起跑特性作技術分析，但較完整的評估尚需包含離開瞬間的速度、加速度、跨步大小和力量的協調傳遞，將來需再外接如力板、加速規或影像辨識方能得到更多的分析參數。關鍵詞：電腦輔助分析、起跑、反應黃泰源　長榮大學運動休閒管理學系0932-875139huangty@mail.cjcu.edu.tw229輔仁大學體育學刊第九期，217~230頁(2010.5)電腦輔助分析起跑反應之軟體設計與應用壹、緒論在田徑百公尺徑賽項目中，選手需在十秒間將體能發揮到極限，甚至超越極限。對人體極限徑賽影響的

3、因素有起跑反應、身體協調性、肌爆發力、肌耐力與其它跑步技巧等等。以百公尺短跑為例，人體的極限速度究竟為何？在1936年歐文斯(JesseOwens)以10秒2的成績奪冠時，就有人預測人體的極限約在10秒左右；到了1988年劉易士(FrederickCarltonLewis)以9.92秒問鼎奧運金牌時，又有人認為人體的極限約在9.90秒左右。此後，陸續有短跑明星締造新的世界記錄，直到最近，「世界新飛人」波爾特(UsainBolt)在2008北京奧運男子100公尺決賽跑出最新世界記錄9.69秒，這是許多人當初所無法預期的。當然，影響短跑成績的因素很多，如天氣溫度、風向、場地、比賽頻率、訓練計畫、適

4、應裁判鳴槍、起跑反應、起跑時協調性、肌爆發力、肌耐力與其它跑步技巧等等。即使是科技進步的今日，教練和研究學者誰也不知道極限在哪裡，人類在不斷地靠近極限，任一因素都有可能造成人類記錄的改變。在過去，許多學者致力於起跑的相關研究。選手起跑反應影響成績多少？起跑時協調性又如何影響成績？起跑的反應時間與短跑的最終成績由正式比賽的分析統計結果來看，是有相關性的（曾凡輝等人，1992；鄭毓全，1996），陳劍興和余麗華(2006)指出，根據第十屆世界男子田徑錦標賽大會提供之數據，劉翔在半決賽的起跑反應時間為0.174秒，而同組第一的美國選手特拉維爾(TerrenceTrammell)0.159秒，另外美國

5、名將約翰遜(BenjaminSinclairJohnson)的起跑反應時間為0.161秒，由此可知短跑成績要達到頂峰，起跑的反應是相當重要的關鍵之一，有好的起跑反應與協調性，才能在開始取得領先。邱靖華(1993)研究以一位受試者改變不同足間距離，對蹲距式與摩威勢式起跑的生物運動力學分析。結果以0.35公尺足間距離配合蹲距起跑的蹬地，完成時間為0.384秒最短，水平速度3.21公尺／秒最快，而以0.50公尺足間距離配合蹲距起跑的蹬地，完成時間以0.432秒最短、水平速度3.53公尺/秒最快。李建明(1998)指出在1972年慕尼黑奧運，所有優秀短跑者的起跑反應時間在0.16到0.18秒之間，且B

6、orsow在三次競賽中的起跑反應時間皆為0.12秒。因此起跑反應訓練不僅是縮短反應時間，也是讓反應時間維持穩定不失常。Luis&229輔仁大學體育學刊第九期，217~230頁(2010.5)電腦輔助分析起跑反應之軟體設計與應用Wolfgang(1993)在訓練的過程中，使用生物力學回饋訓練方法來幫助起跑的表現。研究中解釋起跑動作可分為反應與起跑架動作兩階段，好的短跑選手蹬離起跑架的水平速度較大，影響的因素包括作用在起跑架的力量與作用時間。實驗中找來八名優秀的高中選手成績在10.40到10.80秒間，以通過10公尺的時間當作研究起跑表現的指標。AnttiMeroandPaavoV.Komi(19

7、90)研究8名男運動員的起跑動作前後腳的反應時間，結果發現前腳的整體反應時間為0.121秒，標準差是0.014秒，而後腳為0.119秒，標準差是0.011秒。翁梓林(2000)指出短距離跑乃是透過起跑姿勢，把處在靜止的人體，在最短暫的時間內產生最快的速度。而田徑比賽中100m、200m及400m的短距離跑項目，是田徑運動的根本；所以，短距離跑的選手必須具備有速度(speed)、肌力(strengt