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本研究分為兩階段,第一階段以五種不同剪力避震勁度的移動平台

與三種步態速度,來探討地面反作用力、下肢關節角度與關節力矩的影 響,藉由結果確定最佳剪力避震效果的範圍,並將第一階段結果應用到 下階段,第二階段將以第一階段最佳效果的平台勁度範圍,印證該勁度 範圍套用到鞋子上的情況是否能達到預期剪力避震效果。

第一階段實驗以 12 位大專男性為研究對象,實驗開始前請受試者進 行熱身,熱身結束後練習不同速度下的行走與跑步,速度控制分為三組,

分別為速度 1.5 m/s 行走,速度 2.5 m/s 慢跑,速度 3.5 m/s 快跑。熱身與 練習結束後,將 16 顆反光球依下肢 Plug-in-Gait 模組貼置於各下肢關節 位置,同時測量受試者下肢肢段參數並再次確定貼置位置,並將 1 顆用 以監控速度的反光球貼置於胸骨骨突處。實驗在 12 公尺直線跑道上進行 測試,測力板置於直線跑道中 6 公尺處,實驗進行依平衡次序法為原則,

受試者以赤足方式在三種不同步態速度與五種平台條件下進行實驗,每 次測試完畢需檢查該次速度是否控制在限定範圍(步態速度±0.2 m/s)中,

並檢查影片是否有以右腳完整踩踏於移動平台內才算有效的數據收取,

各狀況下收取三筆成功數據進行資料分析。

圖 3-3 第一階段實驗流程圖 說明實驗流程並填寫受試者同意書

進行熱身並練習三種步態速度

第一部分實驗:以五種平台條件與三種步態速度進行實 驗,以高速攝影機記錄該次實驗足部著地情形

確定速度符合範圍,以高速影片確認著地位置,擷取地 面反作用力與下肢動力學相關資料。

推由第一部分實驗結果可以得知,各步態 速度下,最佳的剪力避震範圍

黏貼 16 顆反光球(Plug-in-Gait)與 1 顆反光球 (監控速度),測量記錄受試者下肢肢段參數

場地布置與實驗校正

第二階段實驗利用改良式鞋底的方式 (如圖 3-4) 來仿照三種步態速 度的最佳剪力勁度條件,觀察將勁度條件套用到鞋子上的實際狀況。

圖 3-4 改良式鞋底實驗用鞋

圖 3-5 足跟結構機制 (左為正常狀況,右為擠壓後狀況)

第二階段實驗在 12 公尺直線跑道上進行測試,攝影機置於直線跑道 中 6 公尺處,實驗進行依平衡次序法為原則,受試者以三種鞋款在三種 不同步態速度下進行實驗,每次測試完畢需檢查該次速度是否控制在限 定範圍中 (步態速度±0.2m/s),並檢查影片是否有以右腳完整踩踏於拍 攝範圍內才算有效的數據收取,各狀況下收取三筆成功數據進行資料分 析。熱身結束後練習三種不同步態速度,速度控制仍為速度 1.5 m/s 行走,

速度 2.5 m/s 慢跑,速度 3.5 m/s 快跑,受試鞋分為三種勁度條件,編號 分為 a、b、c 三種勁度條件,分別為低、中、高速三種步態速度下最佳 勁度條件,依鞋款配對速度進行實驗,著 a 鞋款進行速度 1.5 m/s 走路測 試,著 b 鞋款測試進行 2.5 m/s 慢跑測試,著 c 鞋款測試進行 3.5 m/s 走路 測試。

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