电脑辅助分析起跑反应的软体设计与应用

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1、电脑辅助分析起跑反应的软体设计与应用摘要目的：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

2、、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

3、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

4、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

5、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Borsow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&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

6、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(1990)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、20

7、0m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(strength)、肌耐力(muscularendurance)、瞬發力(power)、協調性(coordination)及敏捷(agility)等運動能力。從技術的觀點來說，選手應注重起跑、加速跑、等速跑、速度性的耐力及衝線等基本技術。而短距離賽跑的起跑技巧，對選手而言是相當重要的一環，亦是獲得好表現的主要依據之一。張博智(2004)利用Redlake高速攝影機和Kwon3D動作分析系統進行8名國內優秀男子百公尺起跑出發運動學分析，包括起跑出發反應時間

8、、重心速度與步幅對加速階段成績之影響，研究結果顯示起跑出發反應時間