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

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