本研究探討室外騎乘時的功率輸出及肌肉活動情形，故必頇先建 立可在室外量測功率及肌電訊號的平台，大致架構如圖 4 所示。完 整的室外自行車參數量測平台如圖 5，完成之室外自行車參數量測平 台重約 21 公斤。
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肌電訊號電極
攜帶型電腦 訊號擷取系統
磁簧開關
測力規
角度編碼器 自行車碼表
時速顯示器
圖 4 室外量測平台示意圖
圖 5 室外量測平台
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2.2.1 自行車
本 實 驗 將 採 用 巨 大 機 械 工 業 股 份 有 限 公 司 所 生 產 的 R1000 (R1000，巨大機械工業股份有限公司，台中縣，中華民國)作為實驗 用自行車如圖 6，除加裝貨架外無改裝任何套件。
圖 6 實驗用自行車
2.2.2 角度編碼器
計算功率時需要轉速的資料，然而一般市面上所販售之自行車 用的轉速計，解析度大多為 2 P/R 甚至是 1 P/R，刻度太寬的後果是 其他數據無法與曲柄角度進行整合，故本研究採用一般工業用的角度
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編碼器，如圖 7 (E6F-AB3C-C, OMRON 株式会社, 京都, 日本)。此 為絕對式角度編碼器，解析度達 360 P/R 且為 BCD 碼輸出。這項儀 器裝置於自行車下管，且利用皮帶摩擦輪組使其與鏈輪同軸旋轉，故 可得知每個時間點所對應的曲柄角度，而上述之機構如圖 8 所示。
圖 7 角度編碼器
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圖 8 編碼器夾具與同動機構
2.2.3 測力規
除轉速外還需要扭矩才能計算功率，而鏈輪的扭矩始於騎乘者 施於踏板的力量，故本研究將單軸測力規 (LC321-500, omegadyne, inc., USA) 設置於踏板上，量測垂直於踏板的力量。而承受力量之平 面與固定於踏板之夾具如圖 10。
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圖 9 測力規
圖 10 測力規夾具
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2.2.4 時速計
時速計部份分成兩個裝置，一是提供給受測者參考，二是紀錄 速度數據。前者將採用一般市面常見的自行車時速表及液晶顯示器，
而後者將選用一般電子材料行即可購得之磁簧開關如圖 11，將其固 定於輪圈及前叉上，利用其原理便可得知輪圈每轉所需的時間，即可 由計算得知速度資訊。
圖 11 磁簧開關
2.2.5 表面肌電訊號量測系統
表面肌電訊號量測系統 (High Level Transducer Module,
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BIOPAC Systems, Inc., USA) 利用肌電訊號電極擷取訊號。此系統用 以量測人體動作時肌肉的活動情形，採用非侵入式的表面肌電訊號量 測系統。使用前頇先將欲量測之部位以肥皂或清潔劑清洗之後再使用 去角質專用洗潔劑與酒精清理皮膟表面，以減少體表雜訊。本研究將 使用此系統擷取受測者於踩踏時的下肢肌肉活動情形。
本研究將量測受詴者慣用側之單腳四條肌肉分別為：股外側肌 (Vastus lateralis, VL)、股直肌(Rectus femoris, RF)、外側腓腸肌
(Gastrocnemius lateralis, GL) 以及脛骨前肌(Tibialis anterior, TA) ，在 這四條量測肌肉上利用透氣膞帶將二極式電位量測器固定於其上，並 且在腓骨頭(Head of fibula) 上貼上一片電極貼片作為基準值，以去除 皮膟表面所造成之雜訊。擷取頻率為 1000Hz。
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圖 12 表面肌電訊號量測裝置
2.2.6 資料整合及擷取系統
本研究利用訊號擷取介面 MP150 (MP150, BIOPAC Systems, Inc., USA) 整合上述儀器 (角度編碼器、測力規、磁簧開關以及表面肌電 訊號量測系統)，並將資料擷取頻率設定為 1000Hz，儲存於攜帶型電
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腦中。紀錄數據列的方法為設置一觸發開關，受測者在經過起點時按 下此觸發開關，系統將會自動紀錄開關啟動後六秒的數據。
圖 13 資料擷取及整合系統
2.2.7 風速計
本研究利用 CFY-361 (CHY-361，連虹股份有限公司，台南縣，
中華民國) 進行風速的量測，此風速計除風速計本體外還包含一風速 探棒。使用時將探棒受風面調整至與受測者騎乘方向平行，量測兩秒 內的平均風速值作為實驗數據，量測單位為 m/s。
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圖 14 風速計與風速探棒
2.2.8 攜帶型電腦
本研究採用 ASUS W7J (W7J; CPU: T2400 @ 1.83GHz; RAM:
859MHz 1.00GB，ASUSTeK Computer Inc.，中華民國) 進行資料之 蒐集與分析。
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圖 15 攜帶型電腦
2.3 室外實驗