從相對輪椅局部座標系統的施力結果，手輪在Y 方向的施力較 X 方向大，顯 示手輪的推進過程手部的施力主要是向下壓的施力型態，而省力把手則是大致平 均施力於X, Y 方向上，表示輪椅推進的過程主要是向前下的方向施力，這樣的施 力型態可以想見會比手輪更接近於沿切線方向，從瞬時極座標的結果便可得到印 證。省力把手的推進過程手部在徑向上的施力分量趨近於零，施力主要貢獻在切 線方向的方量上，從統計結果來看，總施力大小不論在最大值或平均值，省力把 手均較手輪為小。輪椅推進過程最主要就是為了產生沿軸向上的力矩，結果顯示 省力把手推進過程相對旋轉中心產生的軸向力矩皆比手輪為大，這表示省力把手 的推進過程，以較小的施力，卻可獲得較大的力矩值。從推進效率來看，手輪在 推進週期初期效率相當低，在週期43%時達到最大值。而省力把手則是初始即有 較高的效率，從週期20%至 40%一直維持相當好的效率值。統計結果顯示，五位 受試者中有三位的平均結果均是省力把手顯著有較好的推進效率。
圖5- 10 輪椅推進週期手部施力變化，相對輪椅座標系統。一、二行各為手輪與
Handrim (wheelchair) Fx
Efficient Handle (wheelchair) Fx
圖5- 11 輪椅推進週期手部施予相對軸心之力矩變化，相對輪椅座標系統。一、
Handrim (wheelchair) Mx
Efficient Handle (wheelchair) Mx
圖5- 12 輪椅推進週期手部施予相對軸心之力（第一行）與力矩（第二行）變化，
圖5- 13 輪椅推進週期手部施力變化，相對瞬時極座標系統。一、二行各為手輪 與省力把手資料，一至三列各為徑向（Fr）、切線方向（Ft）與軸向（Fa）
的分量大小，實線為五位受試者之整體平均值，灰色區域為五位受試者之
Handrim (polar) Fr
N /CycleL
0 20 40 60 80 100
Efficient Handle (polar) Fr
N /CycleL
0 20 40 60 80 100
N /CycleL
0 20 40 60 80 100
圖5- 14 省力把手與手輪推進過程總施力最大值。依序為依序為五位受試者最大 值及整體最大值的平均
圖5- 15 省力把手與手輪推進過程總施力平均值。依序為五位受試者及整體的平 均值
sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 Total
Handrim 77.18 63.18 85.27 82.92 104.57 82.62
Efficient Handle 64.57 54.85 55.28 61.00 65.12 60.16 0
Handrim Efficient Handle
sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 Total
Handrim 29.39 19.89 27.85 24.16 35.62 27.38
Efficient Handle 23.35 20.00 22.76 21.35 23.13 22.12 0
Handrim Efficient Handle
圖5- 16 輪椅推進週期手部施予相對軸心之力矩變化，相對瞬時極座標系統。一、
Handrim (polar) Mr
N-m /CycleL
0 20 40 60 80 100
Efficient Handle (polar) Mr
N-m /CycleL
0 20 40 60 80 100
N-m /CycleL
0 20 40 60 80 100
圖5- 17 省力把手與手輪推進過程軸向力扭最大值。依序為五位受試者最大值及 整體最大值的平均
圖5- 18 省力把手與手輪推進過程軸向力扭平均值。依序為五位受試者及整體的 平均值
sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 Total
Handrim 15.25 14.06 17.04 19.10 24.36 17.96
Efficient Handle 26.19 20.97 28.35 26.85 28.95 26.26 0
Handrim Efficient Handle
sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 Total
Handrim 8.37 6.89 8.53 8.88 12.89 9.11
Efficient Handle 12.07 9.26 12.42 11.70 14.31 11.95 0
Handrim Efficient Handle
圖5- 19 輪椅推進週期手部施予相對軸心之力（第一行）與力矩（第二行）變化，
N /CycleL
0 20 40 60 80 100
N-m /CycleL
0 20 40 60 80 100
N /CycleL
0 20 40 60 80 100
N-m /CycleL
0 20 40 60 80 100
N /CycleL
0 20 40 60 80 100
N-m /CycleL
»
»
圖5- 20 輪椅推進效率於手輪推進階段（週期前 53%）之變化，實線為受試者所
圖5- 21 輪椅推進效率於省力把手推進階段（週期前 53%）之變化，實線為受試
圖5- 22 輪椅推進效率於推進階段（週期前 53%）之變化。實線為手輪、虛線為
圖5- 23 省力把手與手輪推進效率最大值。依序為五位受試者最大值及整體最大 值的平均，統計分析若有顯著差異（P<0.05），則予以標定»。
圖5- 24 省力把手與手輪推進效率平均值。依序為五位受試者及整體的平均值
，
統 計分析若有顯著差異（P<0.05），則予以標定»。由於機構上的差別，省力把手彌補了手輪在週期初始效率不彰的問題，整體
sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 Total
Handrim 0.737 0.975 0.896 0.986 0.990 0.917
Efficient Handle 0.980 0.794 0.945 0.938 0.966 0.925 0
Handrim Efficient Handle
» »
sub1 sub2 sub3 sub4 sub5 Total
Handrim 0.348 0.563 0.505 0.651 0.669 0.547
Efficient Handle 0.758 0.368 0.714 0.574 0.751 0.633 0
Handrim Efficient Handle
» » »
手輪來得大。本研究中五位受試者有二位的結果並不如預期般的省力把手顯著較 手輪省力，原因可能來自於對省力把手的操作不熟悉，因此在本研究的結果中，
省力把手的推進效率可能被低估。
第三節 關節受力與力矩
關節受力
由前述的分析結果可知，省力把手在輪椅推進過程使用者所施予輪椅的推力 較手輪為小，較小的施力反應在關節的受力上，就是關節受力在沿每個肢段的長 軸方向省力把手均顯著較手輪為小。由統計結果顯示，在肘關節沿外展/內收軸向 上，以及腕關節屈曲/伸展軸向上的關節受力，在推進階段起始時省力把手較手輪 為大，其餘關節在特定週期時間均無顯著差異。
圖5- 25 上肢關節受力於手輪推進週期之變化，一至三列各為肩、肘、腕關節三
60 GH anterior/posterior
N /BW /CycleL
0 50 100
GH superior/inferior
0 50 100
-20 -10 0 10
20 GH lateral/medial
0 50 100
Elbow abd/add
N /BW /CycleL
0 50 100
-50 0 50
Elbow axial roation
0 50 100
Elbow flex/extension
0 50 100
-20 -10 0 10
Wrist ulnar/radial deviation
Cycle (%)
N /BW /CycleL
0 50 100
0 50 100
Wrist axial rotation
Cycle (%)
Wrist flex/extension
Cycle (%)
圖5- 26 上肢關節受力於省力把手推進週期之變化，一至三列各為肩、肘、腕關
GH anterior/posterior
N /BW /CycleL
0 50 100
GH superior/inferior
0 50 100
GH lateral/medial
0 50 100
Elbow abd/add
N /BW /CycleL
0 50 100
-50 0 50
Elbow axial roation
0 50 100
Elbow flex/extension
0 50 100
-20 -10 0 10
Wrist ulnar/radial deviation
Cycle (%)
N /BW /CycleL
0 50 100
0 50 100
Wrist axial rotation
Cycle (%)
Wrist flex/extension
Cycle (%)
圖5- 27 上肢關節受力於輪椅推進週期之變化，實線為手輪、虛線為省力把手五 位受試者的平均值。一至三列各為肩、肘、腕關節三軸向之關節受力。肩 關節相對胸廓座標系統，肘關節相對上肢模型前臂座標系統，腕關節相對 前臂座標系統。縱虛線為推進週期53%處，統計分析特定週期時間若有 顯著差異（P<0.05），則予以標定»。
省力把手施力型態的改變，反應在關節受力上是在推進初始時增加了肘關節
GH anterior/posterior
N /BW /CycleL
0 30 50 100
-50 0 50 100
GH superior/inferior
0 50 100
GH lateral/medial
0 50 100
Elbow abd/add
N /BW /CycleL
0 30 50 100
-100 -50 0 50
Elbow axial roation
0 32 50 100
Elbow flex/extension
0 34 50 100
-20 -10 0 10
Wrist ulnar/radial deviation
Cycle (%)
N /BW /CycleL
0 30 50 100
-50 0 50 100
Wrist axial rotation
Cycle (%)
Wrist flex/extension
Cycle (%)
關節力矩
GH add(+)/abd(-)
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
GH int(+)/external(-) rotation
0 50 100
GH flex(+)/extension(-)
0 50 100
Elbow abd/add
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
Elbow axial roation
0 50 100
-5 0 5 10
Elbow flex(+)/extension(-)
0 50 100
Wrist ulnar(-)/radial(+) deviation
Cycle (%)
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
-0.4 -0.2 0 0.2
Wrist axial rotation
Cycle (%)
Wrist flex(-)/extension(+)
Cycle (%)
圖5- 29 上肢關節力矩於省力把手推進週期之變化，一至三列各為肩、肘、腕關
GH add(+)/abd(-)
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
GH int(+)/external(-) rotation
0 50 100
GH flex(+)/extension(-)
0 50 100
Elbow abd/add
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
Elbow axial roation
0 50 100
-5 0 5 10
Elbow flex(+)/extension(-)
0 50 100
Wrist ulnar(-)/radial(+) deviation
Cycle (%)
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
-0.4 -0.2 0 0.2
Wrist axial rotation
Cycle (%)
Wrist flex(-)/extension(+)
Cycle (%)
圖5- 30 上肢關節力矩於輪椅推進週期之變化，實線為手輪、虛線為省力把手五 位受試者的平均值。一至三列各為肩、肘、腕關節三軸向之關節受力。肩 關節相對胸廓座標系統，肘關節相對上肢模型前臂座標系統，腕關節相對 前臂座標系統。縱虛線為推進週期53%處，統計分析特定週期時間若有 顯著差異（P<0.05），則予以標定»。
由於減少了施力，並且轉變了施力的型態，讓省力把手在肩關節沿外展/內收
GH add(+)/abd(-)
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 50 100
GH int(+)/external(-) rotation
0 22 50 100
-5 0 5 10
GH flex(+)/extension(-)
0 32 50 100
Elbow abd/add
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 31 50 100
Elbow axial roation
0 50 100
-5 0 5 10
Elbow flex(+)/extension(-)
0 29 50 100
-2 -1 0 1
Wrist ulnar(-)/radial(+) deviation
Cycle (%)
N-m /BW /ArmL /CycleL
0 31 50 100
Wrist axial rotation
Cycle (%)
Wrist flex(-)/extension(+)
Cycle (%)
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