研究限制 - 大專劍道選手打擊生物力學分析

（二）、動力學參數

1. 推蹬期最大水平、垂直地面反作用力(倍體重)。

2. 著地期最大水平、垂直地面反作用力(倍體重)。

第四節研究範圍

一、本研究針對大專盃劍道選手甲組八名、乙組八名作為實驗對象，分別進行頭、手、腹部打擊實驗。

二、本研究利用Vicon motion system進行運動學資料蒐集，兩塊Kislter測力板進行動力學資料蒐集。

第五節研究假設

一、甲組與乙組劍道選手打擊頭、手、腹部之運動學參數間有差異。

二、甲組與乙組劍道選手打擊頭、手、腹部之動力學參數間有差異。

第六節研究限制

本研究針對大專劍道選手進行三種部位(頭、手、腹)攻擊實驗，有下列幾點限制：

一、本研究實驗使用打擊假人的方式，與真實比賽情境有對手來做攻擊有所不同，因此無法考驗打擊者攻擊時機的差異。

二、本研究對象為大專生，實驗所得結果無法完全套用所有層級的選手上，

如此可能會有數據上的偏差。

第七節名詞解釋與操作性定義

（一）預備姿勢中段：劍尖對準對手的喉部，右腳在前左腳在後，中間約一個拳頭的距離，成自然體的站姿。

圖1-1 劍道中段姿勢圖

（二）劍尖位置：為（圖1-2））竹劍右側最前端為劍尖位置。

（三）攻擊有效區：（圖1-2）竹劍劍尖至中結皮的位置（框線區域）為攻擊有效區。

圖1-2 竹劍部位圖

（四）推蹬腳：劍道運動的推蹬腳統一為左腳推蹬。

（五）攻擊距離：打擊面部與手部攻擊距離為右腳腳尖至假人頭部護具2.5公尺；打擊腹部為2.2公尺。

（六）打擊面部(NOBI-MEN)：呈預備姿勢的距離，從中段姿勢起，趁對方欲出擊呈蠢動狀態，或擬用技巧挑撥而把劍尖垂下時，將自身完全配合對手啟動的節奏，把竹劍掀起勇猛踏出擊頭部(郭泓一，1999)。

圖1-3 伸擊面打擊動作流程圖(郭弘一，1999)

（六）打擊手部(KOTE)：呈預備姿勢的距離，從中段姿勢趁對方啟動攻擊動作時，而舉起右手腕的瞬間，趁機果敢進攻攔截擊對方右手腕(郭泓一，1999)。

圖1-4 打擊手部動作流程圖(郭弘一，1999)

（七）打擊腹部(DO)：呈預備姿勢的距離，用刺喉的要領，虛刺對方喉部，造成對方因畏懼被刺，擬將擋架我方竹劍向上擦舉時，趁機攻擊其腹部。

圖1-5 打擊腹動作流程圖(郭弘一，1999)

（八）準備期：打擊者成中段姿勢，雙腳自然放鬆，準備打擊。

（九）推蹬期：由左腳發力蹬地啟動開始，將重心轉移至右腳上，身體同時向前移動至左腳離地瞬間。

（十）上舉期：打擊者從中段姿勢之劍尖移動最靠近身體瞬間為上舉期。

（十一）下蹲期：打擊者中段預備姿勢至膝關節最屈曲角度之期間。

（十二）著地期：打擊者打擊到目標後右腳順勢踏地至右腳離地，

此期間稱為著地期。

（十三）打擊軌跡：劍尖整體打擊移動軌跡。

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第九節研究的重要性

劍道運動在台灣發展至今，已達到三萬人的規模，且在三年一次劍道世界盃的比賽上也常常屢獲佳績，如此深俱規模的運動需要運動科學上的幫助來提升運動成績。這三種攻擊方式除了技術要夠純熟之外，自身的打擊動作也要達到氣、劍、體一致的狀況下才能獲勝，而這些獲勝的關鍵往往是在一瞬間就決定了，我們必須先了解自身打擊動作的缺失以及如何簡化自身的動作讓得分更有效率，而後擬定選手訓練方針和初學者學習計畫。

（二）、動作軌跡

柳本昭人(1992)針對熟練者以及不熟練者利用2D動作拍攝的方式來記錄其左肘、右肘關節動作軌跡以及竹劍動作軌跡，研究發現不熟練者的軌跡都比熟練者範圍廣，而在竹劍的軌跡也有拉長的趨勢。今福一壽(2000) 從物理機械論，分析熟練者頭部打擊之竹刀操作方法，熟練者竹劍上舉，

劍柄的移動，從零開始，垂直位移不會超過15公分，之後手臂上舉約15公分並保持高度平行滑動，直到打擊之前，而這樣的結果也呼應了柳本召人的研究結果。

圖2-1 打擊面部肘關節差異圖圖2-2 打擊手部肘關節差異圖 (柳本昭人，1999) (柳本昭人，1999)

圖2-3 打擊頭、手部竹劍軌跡差異圖(柳本昭人，1999)

（三）、打擊動作流程

中村充(2000)比較劍道上級者和初級者在起始動作的差異，顯示出在初級者最先起始動作是從手部竹刀啟動而後再下肢，兩者動作差異點是從

下肢啟動且可以配合竹刀的動作較竹刀始動連貫，如此一來可以減少動作的時間，且可以讓對手不會太快察覺對方打擊的時間點。

圖2-4 起始動作差異圖(中村充,2000)

（四）、地面反作用力

西谷廣大(2002)研究優秀選手和一般選手的差異，得知在優秀選手在打擊時，右腳踩踏平均所產生的地面反作用力9006N大於一般選手的8220N，

且達到顯著差異，如此的差異可能是兩組的打擊速度有落差的原因。百鬼史訓(1988)，比較熟練者與不熟練者正面打擊的研究中，打擊方式分為兩種，一為將重心著重於右腳的選手；二為是將中心放在左腳，做最大推蹬的打擊，兩者的差異性在於後者因姿勢較為穩定，且推蹬的力量也較為大，

較比前者產生不穩定動作以及較小的推蹬力來的佳。八重樫正彦(2011)研究結果在對於有段選手和無經驗選手的著地表現，有經驗的選手在著地時有較大的地面反作用力，且峰值出現較早，然而在推蹬時的垂直地面反作用力並沒有差異，但在水平地面反作用力有段位的選手會有較大的水平推蹬力量。

陳安寶(1994)比較我國不同段位選手面部進擊與退擊之生物力學分析，

結果指出選手平均的地面反作用力的最大峰值出現的時間過長，因此會拉長整個打擊的時間，因此應縮短預備動作，盡可能用較短的時間產生最大的地面反作用力峰值。

第三節、文獻總結

劍道運動得分的生物力學要素非常多，各方面都易兼顧到才能獲勝，

不僅需要接受長時間的訓練，更需要本身對於劍道運動的熟練度以及比賽的靈敏度。從文獻可以觀察出，較優秀的選手，打擊時關節的變化角度都比低段者來的小，因為較小的角度可以節省攻擊的時間，想當然攻擊速度也比低段者快，且打擊的力量並沒有因此而減少，打擊時間也較短，綜合以上可以了解雙方在比賽時的差距，如此一來更能掌握出比賽勝利的契機。

以上文獻內容都是以矢狀面來探討運動學的差異，然後對於額狀面的研究卻還沒有發現，因此是否在額狀面有著我們在劍道打擊時有著關鍵性的因素？有待我們去探討，如此就能更精確的分析在動作上的差異。綜觀這些差距想要彌補的話需要經過長時間不斷的練習，但如何將這些差距很仔細地被提出，需要有更精密的計算方式以及儀器的更新才能更上一層樓，因此，本研究利用三維光學攝影機以及Kislter三維測力板、Nesus分析軟體來做分析，期望可以用做最精準的方式來做研究，使之研究結果能提供給教練或者是初學者在練習期中做最正確的練習方式，達到最高效果、高效率的練習方式，且能在比賽中有一大斬獲。

參、研究方法與步驟 第一節研究對象

本研究以大專男子甲組選手八名、乙組選手八名進行實驗，甲組：

平均年齡 21.5±1.2 歲、劍齡 10.4±2.1 年，平均身高 171.0±4.0 公分、體重 67.5±11.9 公斤。乙組：平均年齡 21.1±4.0、平均劍齡 3.8±1.0 年，平均身高 173.6±11.9 公分，平均體重 68.5±2.1 公斤。兩者劍道選手一年內均無任何身體病痛與下肢或上肢傷害，且自願參與本實驗，實驗前會告知所有受試者本實驗目的、流程步驟以及填寫受試者基本資料與同意書，並在同意書上簽名，表示願意參與本實驗。實驗參與者基本資料如下。

表 3-1 大專劍道選手資本資料

參數甲組(Mean±SD) 乙組(Mean±SD) 年齡(歲) 21.5±1.2 21.1±4.0 身高(cm) 171.0±4.0 173.6±11.9 體重(kg) 67.5±11.9 68.5±2.1 劍齡(year) 10.4±2.1 3.8±1.0

第二節實驗時間及地點 一、中華民國 101年3月至5月

二、國立臺灣師範大學運動生物力學實驗室

第三節實驗流程

人體肢段測量受試者填寫同意書

動態校正（T 形校正棒）

靜態校正(L-frame)、測力板校正

受試者熱身

資料分析

運動學參數地面反作用力

統計分析

攝影機架設場地布置

進行打擊面部、手部、腹部實驗

圖 3-1 實驗流程圖

第四節實驗器材

（一）10台Vicon motion system MX紅外線高速攝影機，擷取頻率 300Hz。

圖3-2 Vicon紅外線光學攝影機（二）Vicon電腦主機一台。

（三）Vicon Nexus 1.6動作分析軟體一套。

圖3-3 Vicon Nexus 1.6分析軟體（四）L-frame 參考架和T型校正棒。

圖3-4 L-frame 圖3-5 T型校正棒

（五）三維測力板兩塊（Kislter Instruments, Inc., Swiss），大塊力板長寬為90cm*60cm；小塊力板為60cm*40cm，分別收取左腳以及右腳地面反作用力值，擷取頻率1500Hz。

圖3-6 Kislter測力板兩塊（六）測力板放大器。

圖3-7 測力板放大器

（九）劍道護具一套、實驗用劍使用大專男生以上專用劍(圖3-9)，長度三尺九吋(120cm)，重量510g。

圖3-9 大專男生專用竹劍（十）實驗反光球數顆。

（十一）AD類比轉數位卡。

（十二）透氣膠帶數捲。

（十三）實驗用假人（圖3-10），高度1.70公尺。

圖3-10 劍道練習用假人

第五節儀器架設與場地佈置

本研究儀器架設如圖3-11所示，利用10台vicon光學攝影機以及兩塊測力板來做實驗，在攝影機所能照射的範圍內擺設一尊劍道訓練專用假人供選手做打擊，受試者分別朝指定方向來做攻擊。

受試者

放大器

攻擊方向

假人

圖 3-11 場地布置圖

用假人，而攻擊右腳必須確實踩進第二測力板內，試間讓受試者休息約一分鐘，並詢問受試者的動作表現，如此重複取得成功的5次攻擊的三種動作，共15筆資料。其操作順序為攻擊頭部結束後，休息1分鐘，再進行第二次攻擊頭部測試，

以避免疲勞因素的影響，倘若有反光球掉下來、受測者與施測者和裁判對於攻擊動作不確實，以及沒有確實踩踏在測力

在文檔中大專劍道選手打擊生物力學分析 (頁 12-0)