緒論

此章節先闡述論文之前言，接著說明「人體姿態穩定量測系統」的研 究動機與目的，最後說明本論文之論文架構。

1.1

觀察人體平衡能力的表現，比如幼兒時期學習「坐起」的動作開始。

一旦坐穩之後，身體會自然呈現平衡的狀態；之後開始學習爬行，在熟悉 爬行且四肢更為茁壯的時候開始學習站立並以學步車進行步行練習。這樣 的過程是透過人體的平衡感官系統，加上平時訓練，使身體達到適應環境 並維持平衡。健康的身體會感應到三軸方向與旋轉方向的重力加速度，並 產生平衡身體的力量，使身體保持穩定的平衡狀態。其中人體的內耳半規 管（Semicircular canals)如圖 1-1 所示，則是感應身體是否維持平衡的重要 感官。

內耳半規管（Semicircular canals)是腦部前庭系統[1]的一部份，當平衡 失調時，就可能產生暈眩的感覺。前庭系統主要掌控身體平衡的感知，若 前庭感應到身體失衡的狀態，會將訊息透過神經傳導至中樞神經，然後到 達腦幹。其中前庭包括耳石器（otolith organ)，耳石器它主要能感應三軸 方向的加速度；而內耳半規管則是感應三軸方向上旋轉的加速度。而且前 庭系統也會將訊息透過神經傳達給眼球的運動神經，使眼球能穩定的看到 影像，因此人體的平衡感與視覺有著密切的關聯。

圖 1-1 內耳半規管系統圖 [1]

1.2

人體姿態的穩定程度，與平衡有關，透過測量身體晃動時產生的加速 度變化，可以評估身體的晃動程度。『能否透過測量身體的加速度變化，

找出跟身體平衡相關的指標？』是許多研究者感興趣的主題。本研究擬以 加速規為基礎開發出準確判定平衡程度且價格較低之「人體姿態穩定量測 系統」，透過此一系統同步量測人體腰部、大腿、小腿三個部位的平衡訊 號，並將訊號經分析處理，以比較受試者的平衡感是屬正常。

身體平衡的感知與內耳半規管（Semicircular canals) 、耳石器（otolith organ) 、及腦部有關聯。一個健康的人在站立、行走、或跑步時皆能維持 身體平衡，若無法維持平衡，很可能是因為身體健康亮起紅燈，需要接受 治療。但現代人因為工作時間長且壓力大，導致腦力或體力過度疲勞，也 會使平衡感下降，因此身體平衡的感知可作為身體是否健康的依據。

身體的平衡與我們的生活息息相關，年長者可能因身體老化而造成平 衡感降低容易發生跌倒的意外；年幼者因為身體處於發育階段且尚未完全 適應外在環境，因此在學習步行時容易產生跌倒。民眾到遊樂園遊玩時各 項設施皆有其使用警語以確保每位民眾的安全，若平衡感異常也可能無法 使用，例如摩天輪等遊樂設施。一般人到戶外騎腳踏車時，若平衡感不足

很可能造成自己的摔傷；或成年人駕駛汽、機車以及大行機具工作，若平