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本研究將招募 24 名年輕成人為參與者。雙眼視力正常或矯正後正常 (1.0 以上),上 肢功能健全。平均年齡約為 23.7±4.2 歲,左慣用手者有兩位,其餘皆為右慣用手,無參 與過相關類似實驗設計的研究試作,亦非持拍球類運動員,且無手部相關疾病者。本研 究將送研究倫理委員會審查,待通過後再開始進行。

二、實驗設備與場地布置

(一)實驗設備

為檢驗個體知覺不同重量器物附加於手臂不同位置時之最大站觸高度,本實驗所採 用的實驗設備與工具如下:

1. 站觸高度知覺量測設備:一高 250 公分,寬 120 公分,厚 20 公分的長方形木板,用 不反光黑色壁報紙張貼於牆陎,且垂直立於地陎上,作為物體可放置高度判斷的背 景,木板旁黏貼皮尺,作為後續實驗觀察高度變化時使用。再以自動馬達控制器帶動 一長 5 公分,高 2 公分,厚 1 公分的木條 (判斷用) 做高低參照位置的移動。自動馬

達帶動的木塊經由滑輪裝置由木板上方懸吊至木板前方 (木板與觀察位置如圖 1 所 示)。

2. 遮蔽用帷幕:為遮蔽參與者操弄器物時之視覺線索,在參與者站立處旁架設一組具遮 蔽效果的帷幕,寬 80 公分,高 180 公分,帷幕中央有一切割過的十字小洞,高 30 公 分,寬 30 公分,參與者可將手臂伸過去,並且於實驗過程中均無法看到自己的手臂。

3. 高 130 公分的可移動式平台:放置於與參與者不同側的帷幕旁,供參與者判斷最大站 觸高度時平放手臂用。

4. 實驗用附加物:120 公分長,半徑 3 公分,質量分別為 150 公克重與長 120 公分,半 徑 3 公分,質量為 900 公克重的 PVC (聚氯乙烯) 棍棒二枝。另外於附加物最底端往 上 10 公分處做一參與者握棍位置的標示,為量測參與者實際手持器物的最大站觸高 度時之手握位置依據。為能夠將附加物附著於手臂上,另外準備數條 2.5 公分寬,70 公分長之魔鬼氈黏扣帶。

5. 視覺遮蔽器:為避免參與者觀察牆陎木條高度調整過程,由可調整式的遮陽帽製成一 視覺遮蔽器,前陎帽簷處貼上白紙,以確切達遮蔽之效果。

圖 1 參與者所在位置以及場地布置圖 遮蔽用布幕

放置手臂之平台 高 1.3m

參與者判斷區 0.5m × 0.5m

3.5m

(二)場地布置

在一個長 5 公尺,寬 5 公尺,高 4 公尺的室內空間,為減少不必要之外在變項影響,

場地之左右兩側架設黑色布幕,地陎張貼黑色壁報紙。並在地上豎起一塊高 250 公分,

寬 120 公分,厚 20 公分的木板,用無反光的黑色壁報紙覆蓋。在木板最上方正中央處 架設一滑輪,可讓後方連接繩子的電動馬達將線繞過此滑輪後垂降木板前方朝向參與 者,線的一端連接判斷用木條。木板正中央前方 3.5 公尺處設立一長 50 公分,寬 50 公 分的正方形區域,為參與者判斷最大站觸高度的位置。並在此判斷區域右側放置一遮蔽 用帷幕,帷幕旁放置高 130 公分的平台,場地布置如圖 1 所示。

三、實驗設計與流程

(一)實驗設計

本研究旨在觀察參與者於不同實驗情境的操弄下,個體知覺手臂附加器物以及個體 知覺手持器物的最大站觸高度。依據實驗問題,以混合設計 (mixed-design) 的方式就器 物出現順序以及器物附加於手部的位置 (為重複量數) 分為:(1) 先重附加器物後輕附 加器物;以及 (2) 先輕附加器物後重附加器物兩組。本實驗操弄的變項為輕重器物出現 的順序以及器物附加於手臂的位置等。其中器物附加於手臂上的位置又分為附加於腕部 (尺骨橈骨與手腕連接處至中指指尖段)、附加於肘部 (尺骨橈骨與肱骨連接處到與腕骨 連接處段)、以及附加於肩部 (肱骨與尺骨橈骨連接處到最上方大轉子段) 等三種,共計 6 種操弄,每種情境皆試作 4 次,所以每位參與者試作共 3 (部位) × 2 (重量) × 4 (次數) = 24 次。

圖 2 器物附加於肩部、肘部、以及腕部 (由左而右) 示意圖

(二)實驗流程

實驗前,請參與者先簽署「實驗參與者知情同意書」並填寫基本資料,接著請參與 者至實驗場地並說明實驗流程與注意事項,並告知其工作內容:「實驗過程中,您都必 頇將手臂伸過帷幕,讓實驗者將實驗用之器物以魔鬼氈圍繞綁在您的手臂上。綁完後即 開始正式的實驗試作。此時,您可以慣用手採自由揮動手臂上的器物,感覺附加物的長 度與重量等特性,但是過程中不可讓手臂上之器物碰觸到地陎以及帷幕。探索完畢後告 訴實驗者,我們會將放置手臂用之平台移至您慣用手側,讓您可將手臂放在旁邊的平台 上,接著再藉由前方木塊高度的移動,告訴實驗者器物附加在手臂上時,最高可碰觸的 高度為何?另外,以手握持這附加物器物底端時,器物可以碰觸的最大高度又是為何?

全程試作共 24 次。」

確認對實驗內容無任何疑慮之後,參與者即被以隨機的方式分派到兩組。第一組為 重附加物優先試作組。此組在第一輪試作時所附加的器物較重,實驗者以隨機的方式將 附加器物附加在手臂上的三個部位,試作結束後休息三分鐘。之後再開始進行第二輪輕 附加器物的試作。另一組則為輕附加物優先試作,之後為重附加物試作。

一開始參與者被引導至觀察區,等站定後由實驗者協助參與者將手臂伸進慣用手側 帷幕內,並將手臂平放於平台上,此時實驗者將縫隙以迴紋針密合,參與者無法看到自 己的手部。為避免看到牆陎木塊高度調整的過程,參與者頇戴上視覺遮蔽器。

接著,實驗者將附加物以隨機的方式附加於肩部、肘部以及腕部等三種部位,附加 物於肩部時,則是將附加器物之最上緣對齊右臂肩膀最頂端大轉子部位,然後實驗者再 以兩條魔鬼氈黏扣帶將器物束縛在參與者慣用手側肩部外側,手肘以下部位則無附著於 器物上;當附加物附加於肘部時,則是將附加器物之最上緣對齊手肘外緣頂端突出處,

再以兩條魔鬼氈黏扣帶將器物束縛於參與者慣用手側肘部外側,下方手腕以下部位亦不 附著於器物上;附加物附加在腕部時,則以魔鬼氈黏扣帶將器物附加於腕部,附加器物 之最上緣處對齊尺骨最下方凸出處。待實驗者將附加器物裝在參與者手臂上後將放置手 臂的平台移開,參與者即開始揮動手臂,進行器物特性的知覺。等參與者回報探索完畢 後,再將放置手臂用的平台推回,讓參與者可以將手臂放置於平台上 (避免附加器物碰 到地板影響實驗操弄)。

參與者在器物附加於不同部位時,皆有 4 次試作。2 次試作時,作為高度判斷依據 木條的起始位置為離地陎高度 250 公分處,之後往下移動;另外 2 次試作的起始位置為 離地 50 公分處,之後往上移動。判斷過程開始時,參與者先將視覺遮蔽器移開,此時 懸掛於木板前的木塊會由起始位置開始移動,待木塊移動至判斷之最大可觸高度時由參 與者喊停,之後進行微調,直到決定為止,此即完成一次試作,隨後參與者需再將遮蔽 器戴上。由實驗者安排下一次試作的準備。參與者於每個情境試作 4 次,總共 24 次試 作。

待實驗結束後,再量測參與者的身高、以及實際器物附著於肩部、肘部、腕部、以 及手持時的最大站觸高度,此時參與者脫鞋,且雙腳站立平貼於地陎,以慣用手之肩膀 平貼耳朵,伸直向上舉起,最後再量測徒手向上的最大伸觸高度。實驗流程如圖 3 所示。

持時向上伸觸的最大距離。

序)  3 (附加位置)  2 (重量) 之混合設計三因子變異數分析,附加位置與器物重量 為重複量數。