第四節平衡測量儀

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1、第10章　動因學實驗方法規範第一節　三軸測力板實驗方法第二節　等速肌力測量儀實驗方法第三節　肌力的來源與實驗方法第四節　平衡測量儀實驗方法第五節　張力計實驗方法第一節　三軸測力板實驗方法運動過程的動力主要來自下肢於地面的反作用力，根據牛頓第三運動定律，力作用於地面時產生相同大小、反向、作用在同一直線的反作用力於人體，推動人體向前上方運動，為人體動力之來源。這個力的大小、方向、作用時間可以用三度空間測力板實驗得知。目前使用的三度空間測力板，根據傳感元件的不同大致可分為兩類：一類是應變式測力板，如：美國於90年代生產的BERTEC三度空間測力板。應

2、變式測力板測量靜態力的效果較好，例如：測試射擊、射箭動作中，人體壓力中心點的穩定性；實驗動作頻率不太高的動態力也可以測量，例如：實驗舉重動作的蹬地力效果也較好，但實驗衝擊力效果較差。另一類是壓電晶體式測力板，例如：瑞士生產的KISTLER三度空間測力板（圖10-1），此類測力板對於實驗各類動態力、衝擊力效果較佳，例如：跳高、跳遠的踏跳力；但實驗靜態力之效果較差。三度空間測力板可用於測量短、中、長跑區間的推蹬力、起跑的推蹬力、跳高、跳遠等的起跳推蹬力、投擲時兩腿的蹬地力、舉重的蹬地力，以及射擊、射箭動作的穩定性等，近年來許多測量平衡能力的實驗也經

3、常使用測力板來加以定量評估。測力板實驗之場地測力板實驗之場地可分為：實驗室實驗訓練場館實驗比賽場地實驗實驗室實驗測力板安裝於實驗室，常用於實驗人體的基本動作，如：步態、立定跳遠、垂直跳，以及模擬各種運動項目的動作，例如：從測力板上起跳扣球（排球）、或由測力板上起跳做網球的發球動作等。訓練場館實驗測力板安裝在訓練場館內，如：實驗跑步各形式的區間跑、短跑起跑、跳高跳遠的起跳、投擲蹬地、舉重蹬地、排球起跳動作等。比賽場地實驗測力板安裝在比賽現場，這必須在比賽大會允許、不影響運動員動作，並得到競賽小組委員及裁判長同意的情況下才能進行。測力板與其他儀器的

4、同步實驗在運動技術診斷實驗中，測力板常與攝影機同步進行實驗，有時甚至於應用攝影機、肌電儀三種儀器同步實驗。同步方法分為：(1)所有儀器由電腦直接控制；(2)由攝影機（或影像）控制測力板使兩者達到同步。實驗參與者依照要求，在測力板上試做幾次要量測的動作之後，然後才進行正式實驗。以垂直跳實驗為例，垂直跳(countermovementjump,CMJ)是指人體在測力板上雙手插腰保持軀幹正直，再啟動下肢下蹲完成快速、連貫的下蹲起跳動作。垂直跳實驗是一種常用的測定下肢肌力的方法，在下肢肌群產生的起跳力量、爆發力量、最大力量檢測與評估，以及彈性能儲存與利

5、用等的研究中，垂直跳實驗的價值愈來愈顯得重要。在Kistler測力板上進行垂直跳實驗，實施步驟如下：向實驗參與者說明清楚動作要領，並進行試跳幾次。校正電荷放大器靈敏度，根據垂直跳項目的特點，放大器的靈敏度可調為X、Y方向300牛噸承受力，Z方向2,000牛噸承受力。儀器操作者在軟體中依動作特性設定取樣頻率、取樣時間等項目。當實驗參與者站立於測力板後，將測力板控制感應歸零(reset)。開始收集測力板資料，實驗參與者完成動作後實驗結束。實驗結束後，可以立即得到多種力學參數，其Z方向的「力量－時間」曲線，如圖10-2。第二節　等速肌力測量儀實驗方法

6、肌肉的收縮受外界條件的限制和神經系統的控制，表現為等長收縮、等張與等速收縮形式，等張和等速收縮又分為向心和離心兩種收縮形式。等長收縮肌力的實驗是在關節靜止（轉動速度為零）的狀態下，測量選定之關節角之力或力矩。等張收縮肌力的量測是在既定阻力和選定運動範圍的條件下，量測被測關節的轉動速度；等速收縮肌力實驗是在固定轉動速度和選定運動範圍的條件下，量測關節在所測範圍內各個角度下的力矩（力矩曲線）。等速實驗法與等長、等張實驗相比，其優點是運動速度相對穩定，且在整個運動過程中所產生的阻力與作用的肌力成正比，及肌肉在運動之全部過程中的任何一點都能產生最大的力

7、量。目前肌肉等速肌力量測常見於運動員肌肉力量的評估、訓練、運動器官系統物理治療與復健等應用上。肌力量測儀器發展較為快速的美國，先後研製出多種不同的等速測量儀器，例如：CYBEX、BIODEX（圖10-3）、KINCOM等。茲以等速肌力測量儀為例，介紹其實驗方法。等速肌力測量儀的主要功能美國CYBEX公司首先於1970年研發出第一台等速肌力測量儀，歷經二十多年的推廣、改進，1992年再推出CYBEX6000儀器，功能逐步增加，實驗準確度相對提高。目前等速肌力測量儀均結合電腦操作，可作等速、等長、等張向心與離心肌力實驗及訓練。其規格為200V電源，

8、50Hz，獨立20A內置後備電源，停電後仍可以繼續操作15分鐘；動力儀為全波動式；最高負荷可達360Nm；在準確度方面，力矩為±1%，位置為±10%。