第一節、實驗參與者
本實驗共招募 16 名皆為慣用右手之實驗參與者(基本資料請參 照表 3-1-1),8 名為大專甲組女子壘球選手,8 名為不具壘球投擲經 驗之女大學生。研究者向實驗參與者說明實驗的步驟與流程並強調此 實驗之結果僅供研究之用,與學業成績無關,請實驗參與者本人完成
「壘球擲準動作之運動學分析—實驗參與者同意書」(附錄一)及「實 驗參與者健康狀況調查表」(附錄二)之簽署。
表3-1-1 兩組實驗參與者基本資料表
選手組 ㄧ般組
項目 平均值±標準差 平均值±標準差 年齡(歲) 20.28.±2.11 19.43±3.01 身高(公分) 163.56±6.42 159.12±3.71 選手組 n=8;一般組 n=8
第二節、實驗時間與地點
實施研究前,準備各項實驗器材以及聯絡實驗參與者,並協調實
驗場地與協助人員。實驗時間為 2008 年 4 月初,地點於台灣師範大 學公館校區3 樓體育館,並依據實驗需求,將所需之實驗場地範圍與 其他球場劃分並區隔,佈置一不受干擾之實驗場地。
第三節、實驗動作
本研究之實驗動作為,以壘球對著距離16 公尺之目標範圍(打 擊網)進行過肩投擲,每人投擲15 顆球,此距離與球數係經過預試 實驗所得之結果而考量(實驗參與者以2 位女壘選手及 5 位不具壘球 投擲經驗之女大學生),及臺灣師大甲組女子壘球隊林德隆教練之建 議而訂定。實驗參與者被告知其所投出之球需「盡可能又快又準」,
並在實驗開始前給予3 球之試投機會(試擲得到的數據不記錄)。
第四節、實驗器材與場地佈置
本研究所使用之軟體包含:Excel 軟體、Animazoo 軟體、SIMI 動作分析軟體、Mathematica 數學軟體、SPSS12.0 統計軟體。儀器與 工具則包括:陀螺儀動作分析系統1 部、高速攝影機 1 部、數位攝影 機1 部與腳架 2 組、皮尺 1 捲、標示貼、打擊網 1 座與壘球。分別說 明如下:
一、實驗器材
(一)陀螺儀動作分析系統1 部 (120Hz):
廠牌型號:GypsyGyro-18;本系統採用 18 顆陀螺儀做為感測 器,用以收取全身投擲動作之運動學參數,陀螺儀係以特別訂作之緊 身衣固定於身體,包含頭部、胸部、脖子、肩膀、手肘、手腕、手指、
鎖骨、尾椎、大腿、小腿共 18 個位置(如圖 3-4-1),配合 SIMI 動作 分析軟體,可顯示人體25 個關節部位點之三維座標資料(圖 3-4-2)。
(二)高速攝影機1 部 (200Hz):
廠牌型號:GigE-TM6740G;架設於實驗參與者投擲手的正側 方7 公尺處,藉由拍攝 2 維投擲動作過程獲得其「投擲出手」時間之 圖3-4-1 陀螺儀動作分析系統 圖3-4-2 SIMI 動作分析軟體所呈現
之25 處關節部位點示意圖
影片幅數,並以此為依據對照至 SIMI 動作分析軟體的還原動畫(透 過陀螺儀動作分析系統所獲得的資料),以了解陀螺儀所獲得之資料 中的出手點 (詳細描述與說明請見「投擲動作表現」一節)。
(三)數位攝影機1 部 (30Hz):
廠牌:SANYO,型號:VPC-C6EX;用以拍攝投擲目標範圍,
作為輔助觀察球擲準成績的依據。
(四)皮尺與標示貼:用於測量投擲距離及標示投擲線。
(五)打擊網1 座:
為投擲目標範圍,紀錄球之落點作為投擲準確性之依據。
(六)壘球:華櫻廠牌,圓周30~31 公分,重量 180~200 公克。
二、場地佈置
場地佈置如圖 3-4-3 所示,高速攝影機先經過試做拍攝,以能清 楚觀察投擲出手動作為考量,選出最適宜的拍攝距離,架設於投擲者 投擲手的正側方,距離投擲者約 7 公尺,數位攝影機架設於打擊網後 方約3 公尺處,用以紀錄拍攝投擲目標範圍之成績。
圖 3-4-3:場地佈置圖 16m
計分員
目標範圍 (打擊網)
動作檢查員
7m
高速攝影機 陀螺儀動作分析系統
記錄員
記錄員
第五節、實驗程序
向實驗參與者說明投擲型態為使用壘球進行過肩投擲動作後,每 位實驗參與者於實驗正式開始前,進行慢跑及伸展操等熱身運動 10 分鐘,以避免運動傷害的產生。正式實驗開始時,實驗參與者以左腳 向前正常跨一步的方式,使用壘球對目標範圍進行過肩投擲動作,每 人皆進行 15 顆的投擲,實驗參與者站在投擲線上,以投擲手平舉與 地面平行的姿勢為起始動作。參與者在實驗開始前可試投 3 球,在投
圖3-6-1 擲準目標範圍與評分示意圖
擲過程中若感到疲累可進行短暫的休息(以不超過 1 分鐘為原則)。
球投出後,分站兩旁的記錄員將初步觀測擲準落點,在後續與數 位攝影機相互對照;若球未投進目標,則以白色膠布於落地點作上記 號。投擲表現的紀錄以目標範圍上為主,擲出範圍外則為0 分,兩位 實驗人員(甲、乙)分站目標範圍前側方及受試者正後方,負責觀察投 擲在目標範圍上之球點,並將所得之數據告知另一位負責記錄的實驗 人員(丙),若落點有爭議時,則檢視數位攝影機所拍攝之影像紀錄。
第六節、技能表現
一、 投擲準確性表現
投擲目標範圍為正方型打擊網(邊長2 公尺),將打擊網以塑膠 繩劃分為25 格,並於每格賦予數字代號以方便記錄。計分由目標範 圍中央向外推算分別為3 分、2 分、1 分(如圖 3-6-1 所示),未命中 此範圍則為0 分。若擲準剛好正中界線則一律以較高的得分來紀錄。
二、 投擲動作表現
使用陀螺儀動作分析系統收取投擲動作過程中全身三維座標數 據資料,並配合以 Animazoo、SIMI 軟體取得各項運動學參數,再以 Excel、SPSS 12.0 統計軟體進行各項數據分析。由於陀螺儀動作分析 系統無法觀測到球,所以必須與高速攝影機進行同步,「投擲出手瞬 間」時間點之同步方式,以Kwon3D 動作分析軟體開啟高速攝影機 所拍攝的影像,觀察影像找出對應球出手瞬間的幅數,再運用SIMI 動作分析軟體處理陀螺儀之數據,並利用動作還原動畫對照Kwon3D 動作分析軟體的同次試作,以兩圖相互對照佐證的方式,找出最接近 出手點的陀螺儀幅數(如圖3-6-2);並配合以Kwon3D 動作分析軟體 所計算出之肘關節最大角速度值對照SIMI 動作分析軟體處理陀螺儀 之肘關節最大角速度時間點。如此經由對照出手幅數影像及參數值的 方式,找出出手瞬間時間點,進一步以陀螺儀動作分析系統之數據為 主,進行後續處理分析。
圖 3-6-2 高速攝影機球出手瞬間對照陀螺儀之動畫圖
第七節、資料處理與分析
本研究主要目的為比較不同技能水準壘球擲準動作之運動學分 析,根據本研究之目的,採用下列幾種統計方法進行分析:
(一)將每位實驗參與者15 次試作資料以平均數、標準差表示。
(二)以獨立樣本t 考驗比較兩組之擲準分數與相關運動學參數。
(三)本研究之顯著水準訂為α=.05。
第八節、研究流程
本研究流程圖如圖3-8-1所示。
圖 3-8-1:研究流程圖 招募實驗參與者
甲組女壘選手 8 名
簽署同意書 進行實驗說明
一般女大學生 8 名
正式實驗【壘球擲準】
每人 15 顆 熱身 10 分鐘
資料處理與分析
第肆章 結 果
本章將相關實驗數據內容分為:投擲準確性分析、運動學分析、
型態分析等三節,茲分別描述如下: