第二節、問題背景
發勁為傳統武術中的一項重要技術，是對人體所能發出力量的合理運用，藉 著各相關肌群的收縮，配合地面反作用力的產生，在最短時間內產生最大的動量，
並將動量傳遞至目標身上而將其發出。吳榮輝 (2004) 提出，臀大肌收縮使髖關 節伸展，是發勁作用的根源，由此向下產生蹬地作用，而地面反作用力再傳遞於 上肢作用，由下肢發動對地面的反作用力，憑藉後足蹬地之力後，再由前足銜接 其連貫力，產生最大的整體力量；上肢承接由軀幹及下肢傳來的地面反作用力，
並傳送到對方身上，使對方跌出。由此觀之，在肌力與爆發力的限制下，下肢、
軀幹與上肢的動作是否能彼此協調，將動量在傳遞過程中的損失達到最小，即決 定了發勁的好壞，但肢段的動作如何協調才是真正最佳的發勁動作，以實驗的方 式卻難以去判斷。近年來，為了克服實驗上的諸多限制，各種以數學方法模擬人 體動作以進行最佳化演算的分析方式越趨成熟，如何將實驗所得資料，代入電腦 建構的人體模型，再給予一目標函數使該模型獲得最佳化之後的動作改變，找出 最佳的肢段協調模式，為本論文所要研究探討的問題。
第三節、研究目的
本研究目的在找出最佳發勁動作的肢段運動型態。研究採用 AnyBody Modeling System，將實際發勁過程的人體運動學資料帶入二維簡易人體肢段模型，
使模型呈現出定步雙按發勁動作，並將動作時間內各時間點腕關節水平加速度總 合為最大設定為目標函數，藉由電腦進行最佳化演算，獲得動作最佳化結果。
第四節、名詞操作性定義解釋 一、定步雙按發勁
為一基本發勁動作。後腳膝蓋彎曲，上身正直後坐，體重落於後腳，雙肘屈
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曲，將雙掌掌心朝前置於胸前，此為預備姿勢，如圖 1-1。動作開始，腳掌立於 原地，雙掌向前推出，同時上身前移，將前腳轉為弓步，如圖 1-2。
二、發勁動作全期
本研究所分析之動作如圖 2，從預備姿勢，重心在最後方之點算起，至發勁 動作完成，手指反光球到達最前方之點為止，對此過程進行模擬與最佳化演算。
圖 1-1 定步雙按發勁之預備姿勢
圖 1-2 定步雙按發勁之動作完成姿勢
圖 2 左圖為重心在最後方之 frame，右圖為手指反光球在最前方之 frame，由左 至右為一發勁動作全期
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第五節、研究範圍與限制
一、本研究所分析之發勁動作人體電腦模型乃針對特定實驗參與者之身體條件而 建構，因此最佳化所得結果僅適用於該名參與者，若要運用至其他參與者還須調 整其身體條件，如肌力、肢段長度、肢段重量等。
二、AnyBody 軟體目前的版本在動作最佳化預測功能中，僅能採用一維之力矩 來驅動關節，因此本研究僅從矢狀面來進行二維模型之建構，並僅在二維動作下 進行最佳化之運算。
三、由於重新建構之二維簡易人體肢段模型，在肌肉與其他力量相關元素(地面 反作用力、關節受力、關節力矩、及受試者與被發者之間的接觸力等等)的建構 過於複雜，且 AnyBody 並未將其納入程式之中，因此本研究僅從運動學之部分 進行分析，而完成該動作相應之所需作用力皆假設為可使模型達成該動作。
四、以武術定步發勁而言，在實際雙人對待中，攻擊方會將防守方逼至重心退無 可退時才作出發勁施力動作，以避免在發力前推時被防守方以重心轉移化消來力；
在本研究中所定義的發勁動作則尚包含了攻擊方重心前移逼迫防守方的階段，若 以全身協調發力來定義發勁，則前半段動作並不屬於真正的發勁，此為實驗與實 際攻防上的差別。
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第貳章、相關文獻探討
第一節、武術發勁之相關研究
發勁一詞，常見於中國武術，是一種有效率整合全身動作以釋放力量的技術，
換言之，武術家在練習「發勁」的過程中，事實上是在鍛煉肢段的控制能力，藉 由良好的肌群控制能力連貫運動身體各肢段，達到在短時間內發揮出最大力量，
在與敵人接觸的瞬間給與敵人最大衝量的效果，而廣義來講，發勁技術具有推、
打、踢、撞等各種形式，實存在於世界上各種武術之中。以下將從動作分析與肌 肉活化兩部分作文獻的探討。
在動作分析方面，陳五洲（1987）從側面以每秒 24 張的二維拍攝方式，分 析了五位受試者在太極拳定步按發勁過程，對動作前後期，肘、肩、臀、膝、踝 等五關節與重心的動作變化做分析，發現在動作的前期，肘關節成為前臂的迴轉 軸吸收部分對手傳來的力量；肩關節的迴轉減少了前臂的動作，藉著上臂與前臂 的連結增加力量的吸收面積；臀關節角度的變化平穩，有利於速度的增加，以來 自膝部的力量帶動上肢並且將重心前移；左膝負責將左足產生的力量向上傳遞；
右膝的作用引導方向；左踝關節則應迅速移動，而在動作的後期，肘關節成為固 定軸使前臂有一動作基點，為了格鬥技術的要求，前臂應做為與對手保持適當距 離的工具，收縮的角度不宜過小；肩關節的作用是成為上臂的固定點，使來自下 肢的力量得以發揮；臀部的後移可加長力的作用線，加速手部速度；右膝擔負大 部分的重量，負責維持身體重心的穩定；而左膝在後期的快速移動有助於手部的 加速；右踝關節的穩定，則是抑制身體過度前傾的重點，在動作的前期，重心的 移動應平穩且逐漸低於對手重心，使身體前傾，在動作後期，重心的移動應由右 下肢加以抑制，借助於手腳的動作將重心收回。
張世博（1998）利用 Peak Performance 動作分析系統與 AMTI 測力板同步測
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量一熟練內家拳之受試者「爆發整勁」發力時的關節運動與地面反作用力，發現 身體重心位移自接觸後明顯的有向前向上運動，且重心的最大速度是發生在接觸 後動作期間；在整體運動過程中，上下肢各關節角度均呈先彎屈後伸展的變化，
而推蹬足的髖關節及雙肩關節等大關節自接觸瞬時起，即已開始伸展，肩關節在 動作期內全為持續伸展運動；在關節伸展活動現象中，於動作期無論上肢或下肢 的關節活動順序，均符合由大關節到小關節的人體運動鏈運動順序原理；由下肢 推蹬足與支撐足關節伸展的順序是由後推蹬足到前支撐足，由推蹬足至上肢；蹬 地力在接觸前無明顯作用，進入動作期後即開始迅速上升，並經 0.31 秒時間達 峰值 - 受試者體重之 2.2 倍，顯示接觸後蹬地作用對爆發整勁的動力來源極為重 要，而蹬地力的產生主要是推蹬足的蹬地作用。
吳季剛 (2008) 對九位程度不一的拳擊手進行刺拳動作與拳力相關的研究，
實驗採用 VICON 動作擷取系統和 AMTI 荷重元進行測試，發現其中一位出類拔 萃的選手其掌、肘、肩，髖之關節速度在同一時間達到峰值，推論此原因使該選 手出拳時的有效質量異於其他選手。
念裕祥（2004）以高速攝影機、測力板進行發勁動作的分析，從受試者側面
拍攝發勁的動作，發現發勁時的水平及垂直地面反作用力峰值的出現時間有一致 性，上肢動作從肩、肘、腕依序至最大速度，符合由近端至遠端的動力鏈型態。
陳慧娟 (2008) 利用 8 台攝影機的動作分析系統與兩塊 Kistler 測力板對一名 太極拳師傅做了太極推法的研究，研究發現，在太極推前期，左右髖關節主要是 做屈曲再伸展的動作，右髖關節活動的幅度略大於左髖關節；而其餘關節在快要 進入太極推後期才有變化：右膝關節與左右踝關節做屈曲之動作，左膝關節稍有 伸展的動作。在太極師傅重心最低之時，也就是進入太極推後期，左右髖關節呈 現伸展的動作，而左右膝、踝關節此時正開始做伸展之動作，尤其是左膝與左踝 關節的伸展角度較大。而直到快進入太極推後期時，下肢各點速度才稍有變化，
而上肢各點速度則是開始增加，進入太極推後期時，肩關節速度達到峰值，之後
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便很快地下降，於最後推出對手之時又上升。肘關節與腕關節之速度則是進入太 極推後期時上升至峰值，至最後推出對手之時下降。下肢關節點速度除了踝關節 外，都是在進入太極推後期時上升至峰值然後在最後推出對手之時下降。師傅施 展太極推法時，主要是以後腳出力。在太極推前期，前腳之重量轉移至後腳，形 成前三後七之比例；太極推後期推出對手後因為姿勢向前之關係，重量又回到前 腳。在太極推前期與後期交界處，為後腳負載重量最大之時，此時後腳之平行分 力也達到峰值，這個時間點與太極師傅重心最低之時間點非常接近。
而在肌肉活化方面，林易衡（1995）曾提出為了要增加拳頭絕對速度以及縮
短動作時間，必須提升收縮肌群的肌力，並放鬆拮抗肌群，此為增加攻擊的動量 的方法之一。
Chan, Luk, 與 Hong （2003）在對一位太極拳師傅演練太極拳「擠、按」動
作時的肌電圖分析中指出，在整個按的動作過程裡，內側腿後肌與內側腓腸肌活 化程度最小，腰豎脊肌較大，而後腳股直肌最大。
念裕祥 （2004） 也以肌電圖儀對太極拳運動員的發勁進行表面肌電的分析，
其擷取闊背肌、胸大肌、斜方肌、肱三頭肌等軀幹與上肢部位的肌電訊號，研究
其擷取闊背肌、胸大肌、斜方肌、肱三頭肌等軀幹與上肢部位的肌電訊號，研究