羽球反手側向躍殺動作之生物力學分析

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系碩士學位論文. 羽球反手側向躍殺動作之生物力學分析. 研究生：洪敏豪指導教授：張家豪. 中華民國 104 年 8 月中華民國臺北市.

(2) 羽球反手側向躍殺動作之生物力學分析 2015 年 8 月研究生:洪敏豪指導教授:張家豪. 摘要. 前言：羽球運動是亞洲國家中最受歡迎的運動之一，步伐的好壞與比賽勝負有關，因此在羽球訓練中步伐訓練是相當重要的一環，但步伐訓練中選手並沒有實際擊球的動作。目的: 藉由大專公開組男子羽球選手進行側向躍殺動作，探討在空揮訓練、揮擊目標物與實際擊球間的差異，透過運動生物力學分析，探討三者間在動作形態上是否有所差別，方法：16 名大專公開組右手持拍羽球選手分別在定向及非定向進行三種側向躍殺動作情境，使用 SPSS for Windows 22 版統計軟體進行分析，以二因子重複量數分析（Two-way Repeated-Measure ANOVA）比較定向與非定向間的選手在不同情境下動作差異，顯著水準定 α=.05，以 Bonferroni 法進行事後比較，結果：在落地瞬間髖關節額狀面角度. 及身體質心. 水平速度有交互作用，進行單純主要效果比較發現非定向擊球髖外展大於定向擊球(p =.001) 及非定向擊球大於非定向空揮，落地瞬間水平速度非定向擊球速度大於定向擊球，非定向揮目標物落地速度大於定向揮目標物，其餘參數則無交互作用，進行主要效果比較，結論：擊球動作會造成較大的下肢負荷，選手可依照不同訓練時期安排不同比例的訓練課程。. 關鍵字：跳躍殺球、步伐訓練、運動學、動力學 I.

(3) Biomechanical Analysis of Badminton Backhand Side Lateral Jump Smash August, 2015 Student: Min-Hao Hung Advisor: Jia-Hao Chang. Abstract. Badminton is one of the most popular sports in Asia. Footwork is important in win the badminton competition. Footwork training is a common badminton training methods. But only footwork training (without ball) is not accordance with real competition. Purpose: The aim of this study was to investigate the biomechanical difference between three conditions (footwork, smash, smash target) a badminton lateral jump smash. Methods: 16 male badminton players performed three conditions lateral jump smash left leg landing on force plates (1500 Hz) to collect the kinetic data, and Vicon motion analysis system 8 infrared cameras (300 Hz) to collect the kinematic data. Two-way Repeated-Measure ANOVA will be use to compare the differences between six conditions post hoc using the Bonferroni. The significant level will be set at α=.05.Result: At the initial contact hip frontal plane angle and center of mass horizontal velocity had significant. Non-directional smash had greater hip abduction than directional smash and non-directional footwork. Non-directional smash had greater horizontal velocity than directional smash, and the non-directional smash target had greater horizontal velocity than directional smash target. Other parameters were not significantly different. Conclusion: Smash will cause greater lower limb load. Players can be arranged different trainings program ratios in different training courses according.. Key words: Jump Smash, Footwork, Kinematics, Kinetics II.

(4) 謝誌. 又過了鳳凰花木盛開的季節，短短兩年的研究所生涯即將畫下句點，感謝在這兩年求學過程中的羽球隊隊友及實驗室的各位研究夥伴，在各位的幫忙下終於完成了碩士論文。首先要感謝我的指導教授張家豪博士的細心指導，給予學生學生作研究的嚴緊態度及思考的邏輯性，並透過同儕相互督促進度，才能使學生能在兩年的研究所時光內有所成長，再來要感謝我的口試委員蔡虔祿老師，不論在球場的技術指導或是研究上的專業指導學生都會牢記，張家昌主任若在沒大學遇到像你給予學生鼓勵與支持的教練就不會有現在的碩士論文，最後我要感謝在我研究道路上一路給於支持我的張曉昀老師，謝謝妳開啟我的研究之路並在每個階段給予我指導與鼓勵，感謝你無私的奉獻照亮了學生研究的路。謝謝實驗室的尹鑫學長、家祥學長、博涵學長、柏任學長、子享學長、忠霖學長、柏潔學姊、耀毅學長、耀庭學長、陳佑學長、水皮哥、瑭勻學姊、育銘學長、建志學長……等學長姊，在研究所的過程中給予我生物力學專業的指導與討論，豪哥的研究生們：柏誠、仲裕以及實驗室夥伴贊仰，謝謝你們播空在我實驗過程中給予最專業的幫忙，還有我所有的實驗參與者盡力的表現使我能順利完成論文實驗。最後我要感謝我的家人，感謝媽媽在我研究遇到困境的時候適時的給予鼓勵與支持，感謝姊姊能給予我許多醫學相關的知識並在我需要幫忙的時候給予支援，若少了親情的支持我將無法順利完成碩士論文。兩年的時光飛逝，很高興能如期順利畢業，套一句老話，要感謝的人實在太多了，還是謝天吧！最後，還是期望自己在未來能繼續於運動科學領域上盡心盡力，並挑戰自己下一階段的目標，感謝所有人的相伴。. 敏豪. III. 104 年 8 月.

(5) 目次. 中文摘要………………………………………………………………….......………..I 英文摘要……………………………….……………………………………………..II 謝誌…………………………………………………………………………………..III 目次……………………………………………………………………………….….IV 表次…………………………………………………….…………………………….VI 圖次...………………………………………………………………………….........VII. 第壹章緒論第一節研究背景…………………………...…………………………….………..1 第二節研究目的………………………………...…………………………….…..2 第三節研究假設………………………………………...………………………...2 第四節研究範圍與限制………………………………………………...………...2 第五節名詞解釋與操作性定義………………………………………..…………3 第六節研究的重要性……………………………………………………..………5. 第貳章文獻探討第一節羽球運動的演進…………………………………………………………..6 第二節羽球運動中步伐訓練的重要性…………………………………….…….8 第三節羽球擊球動作的形態……………………………………………………10 第四節文獻總結…………………………………………………………………12. 研究方法第一節研究對象…………………………………………………………………13 IV.

(6) 第二節實驗時間與地點…………………………………………………………13 第三節研究工具…………………………………………………………………14 第四節實驗場地佈置……………………………………………………………17 第五節實驗方法…………………………………………………………………18 第六節實驗流程…………………………………………………………………21 第七節資料處理…………………………………………………………………23 第八節統計分析…………………………………………………………………29. 第肆章結果第一節下肢關節角度變化………………………………………………………..30 第二節地面反作用力……………………………………………………………..38 第三節下肢力矩…………………………………………………………………..41. 第伍章討論第一節羽球步伐落地型態....................................................................................44 第二節躍起著地動作型態....................................................................................45 第三節步伐訓練....................................................................................................46 第四節下肢關節力矩............................................................................................46 第五節結論............................................................................................................47. 引用文獻…………………………………………………………………………..48. 附錄. 附錄一……………………………………………………………………………..52 V.

(7) 附錄二……………………………………………………………………………..53 附錄三……………………………………………………………………………..54 附錄四……………………………………………………………………………..54 附錄五…………………………………………………………………………..…55 附錄六……………………………………………………………………………..55 附錄七……………………………………………………………………………..56 附錄八……………………………………………………………………………..56 附錄九……………………………………………………………………………..57 附錄十……………………………………………………………………………..57 附錄十一…………………………………………………………………………..58 附錄十二…………………………………………………………………………..58 附錄十三…………………………………………………………………………..59 附錄十四…………………………………………………………………………..59 附錄十五…………………………………………………………………………..60 附錄十六…………………………………………………………………………..60 附錄十七…………………………………………………………………………..61. 表次. 表 2-1 正拍高手身體質心變化與動作時間………………………………….…11 表 3-1 受試者基本資料…………………………………………….……………13 表 3-2 反光球名稱與其解剖位置…………………………………………….…20 表 4-1 落地瞬間下肢關節角度與身體水平速度…………………………….…33 表 4-2 膝關節最大屈曲角度時下肢關節角度…………………………….……35 表 4-3 下蹲期下肢關節活動度………………………………………..…...……37 表 4-4 地面反作用力與下蹲動作…………………………………..…..….……40 表 4-5 下肢力矩峰值………………………………………………….....………43. VI.

(8) 圖次. 圖 1-1 下蹲跳動作分期..……………………………………………………………3 圖 1-2 側向躍殺動作…..………………………………………………………..…..4 圖 2-1 擊球點示意圖…..…………………………………………………………..10 圖 3-1 實驗場地………..…………………………………………………………..13 圖 3-2 紅外線高速攝影機…………..……………………………………………..14 圖 3-3 Nexus 分析軟體….……………………………...…………………………14 圖 3-4Kistler 9821 三軸測力板...………………………………………………….15 圖 3-5Visual 3D 動作模擬軟體…………...………………………………………15 圖 3-6 實驗場地佈置圖…………………………………………………..………..17 圖 3-7 反光球黏貼位置……………………………………………………..……..19 圖 3-8 研究流程圖………………………………..………………………………..21 圖 3-9 空間座標定義………………………………………………………..……..23 圖 3-10 下肢關節力矩計算方式……………………………………………...…...29 圖 3-11 垂直地面反作用力……………………………………………….…..…...26 圖 3-12 地面反作用力峰值…………………………………………………..……26 圖 3-13 水平地面反作用力與膝關節額狀面角度…………………….…………27 圖 3-14 身體質心垂直位移圖………………………………………………..……27 圖 3-15 垂直地面反作用力下膝關節矢狀面角度…………………………..……28 圖 3-16 下蹲期下肢關節角度………………………………………….……...…..28 圖 4-1 髖關節外展角度………………………………………………….…….…..30 圖 4-2 落地瞬間身體質心水平速度………………………………………….…...31 圖 4-3 膝關節落地瞬間角度………………………………………………….…...31 圖 4-4 膝關節外翻角度變化……………………………………………….….…..32 圖 4-5 髖關節外展角度……………………………………………………….…...34 圖 4-6 膝關節屈伸活動度……………………………………………………..…..36 圖 4-7 髖關節屈伸活動度……………………………………………….….……..36 圖 4-8 垂直地面反作用力峰值……………………………………………..……..38 VII.

(9) 圖 4-9 動作狀態間 Time to Peak…………………………………………………..39 圖 4-10 下蹲時間…………………………………………………………..…..…..39 圖 4-11 踝關節蹠屈力矩………………………………………………………..…41 圖 4-12 膝關節伸直力矩…………………………………………………….....…41 圖 4-13 髖關節伸直力矩……………………………………………………….…42. VIII.

(10) 第壹章緒論. 第一節研究背景羽球運動的起源至今仍眾說紛紜，在英國不列顛圖書館有兩人握板狀拍對擊，類似羽球的原始稿，時間約是在 1390 年。羽球發展至今已成為亞洲地區最受歡迎的運動之一，但由於過去比賽時間較長，至 2006 年開始國際羽球總會將原先發球得分制改為落地得分制，在賽制的改變後，選手的打法也有所改變，由以往兩或三步上網變成強調一步蹬跳上網搶高點擊球，舊制時多以雙腳站以較穩定的方式擊球，現今則強調提高擊球點因此選手幾乎都是騰空跳躍擊球 (蘇琮筆、何金山、陳政孙，2011)，過去研究提到羽球運動員訓練中的步伐訓練是訓練課程中重要的一環在整場球賽中每一位球員步法移位的好壞，將直接影響到擊球正確位置和動作的流暢性、穩定性、體能消耗，更是決定勝負的主要因素 (Wollstein, 1998)。在前導性實驗中發現，以 2014 全國大專盃羽球雙打比賽為例，羽球選手約有 20%的側向擊球動作，過去研究也發現男子雙打選手在比賽中常出現後場兩側跳躍殺球動作，因此較常出現未持拍腳落地的動作（林羿志、戴憲維，2010），為因應比賽需求在平時訓練課程中側向躍殺是常出現的訓練專項動作之一，因此本研究將針對側向躍殺步伐動作與側向躍殺實際擊球動作進行分析並加以探討。在雙打羽球選手平時步伐訓練中常有側向躍殺步伐訓練，以增強在球場快速移位能力，過去研究也指出步伐好壞與比賽勝負有相對的關係，羽球步伐訓練大多是以定向且無實際擊球動作為主，但羽球屬於開放性的運動，選手在比賽時無法完全有效的預測對方來球，必頇快速反應移位回擊，有鑒於此，本研究透過運動生物力學分析方式了解側向躍殺步伐訓練與實際擊球兩者間是否存在差異。. 1.

(11) 第二節研究目的本研究主要針對右手持拍之大專公開組羽球選手在後場反手側，側向躍殺動作實際擊球、步伐空揮訓練及揮擊目標物間在落地策略的差異，藉由運動學、動力學，分析動作間的變化情形，了解步伐訓練、實際擊球與揮擊目標物間的差異，提出單人可自行的訓練模式，以更接近於真實擊球的訓練方法。. 第三節研究假設根據研究目的，本研究假設為：ㄧ、在定向三種 (擊球、空揮、揮擊目標物)反手側，側向躍殺動作在落地時運動學及動力學無差異二、在非定向三種 (擊球、空揮、揮擊目標物)反手側，側向躍殺動作在落地時運動學及動力學有差異. 第四節研究範圍與限制本研究探討大專公開組羽球選手反手側，側向躍殺動作在步伐訓練與實際擊球之運動學、動力學，將所收集資料做為研究範圍。研究過程中為求實驗動作的一致性，於實驗中設定所有受試者皆為右手持拍選手，在側向躍殺步伐及跳躍方向皆為一致。. 參與者限制：（一）所有實驗參與者皆為大專公開組羽球運動員。（二）一年內無下肢肌肉與骨骼系統病史及頭部傷害的發生。（三）實驗過程中皆使用相同的球拍及球線張力（28 磅）。. 2.

(12) 第五節名詞解釋與操作性定義（一）下蹲跳（counter-movement jump, CMJ）下蹲跳是評估垂直跳能力方法之一，實驗參與者動作過程中雙手插腰雙腳站直，動作開始後下蹲後全力向上跳 (圖 1-1)。動作分期 : 1. 下蹲期：從自然站立姿勢，身體質心向下降超過 5 個站立質心標準差時開始計算，到下蹲質心最低點為下蹲期。 2. 起跳期：從質心最低點到雙腳任一點離開地面為起跳期。 3. 騰空期：從雙腳任一點離開地面到雙腳任一點接觸到地面為騰空期。 4. 著地期：從雙腳任一點接觸到地面到質心回復到小於 5 個站立質心標準差結束為著地期。. 下蹲期. 起跳期. 騰空期. 圖 1-1 下蹲跳動作分期. 3. 著地期.

(13) （二）側向躍殺動作側向躍殺動作使用時機為，對方來球高度不夠、遠度不足時，左腳先墊一步後雙腳同時側向躍起並揮拍扣殺擊球 (圖 1-2)。. 準備動作. 向左墊步. 雙腳起跳. 移動期. 左腳落地. 起跳騰空期. 著地期. 圖 1-2 由左至右為反手側向躍殺連續動作. （三）跳躍距離定義利用左腳腳尖（LTOE）反光球 y 軸空間坐標位置進行計算，計算起跳前一步身體質心最低點至落地瞬間線性距離。. 4.

(14) 第六節研究的重要性本研究主要針對大專公開組羽球選手反手側，側向躍殺動作進行分析探討，側向躍殺在羽球雙打比賽扮演主動攻擊的重要角色，因此本研究將分析選手在側向躍殺動作著地時下肢關節角度、力矩在步伐訓練上與實際擊球間的差異，藉此來觀察羽球步伐訓練是否能有效提供實際擊球動作的應用或找出差異並提出可行訓練改善方法，研究的結果將可應用在未來羽球選手訓練課程安排上的參考，以較有效率的訓練方法提升選手移位能力與技術表現，並減少運動傷害的發生，延長選手的運動生涯。. 5.

(15) 第貳章文獻探討本章共分四小節進行文獻的探討：第一節、羽球運動的演進，第二節、羽球運動中步法訓練的重要性，第三節、羽球擊球動作的型態，第四節、文獻總結。. 第一節羽球運動的演進現代羽球運動發展至今，已有一百多年的歷史。目前已是亞洲地區最受歡迎的運動種類之一，在東南亞部分國家如印尼、馬來西亞更是將羽球運動視為國家運動。羽球運動從 1992 年巴塞隆納奧運會列為正式種類以來，各國對羽球運動的推展更為積極，亞洲地區的國家更是囊括大部份的獎牌，也因此更激起該地區一般民眾的關心及喜好（陳秓梅、邱憲祥，2005）。因為羽球是屬於開放性的運動，比賽過程中強調控制與反控制，擊球時間及動作都必頇在極短的時間內快速地作出判斷及回擊，羽球的專項速度主要分為三種：反應速度、移位速度和動作速度（陳劍華、朱性民，2006）。世界羽球總會 (Badminton World Federation ,BWF) 希望藉由修改規則以促進羽球運動的發展（李鶴洲，2006），世界羽球總會曾多次反覆討論羽球運動計分方式的改革方案，從 2006 年 1 月 1 號起，在國際羽總本身主辦的所有正式比賽中全面試行（盧正崇、呂芳陽，2006）。規則的變革也對羽球運動形態造成改變，早期羽球運動是以步伐到位、擊球穩定、來回多拍為主，所以在步伐的要求上幾乎是以中規中矩的步伐跑到位為主，很少有跳躍擊球的動作，所以整個比賽的節奏比較慢且消耗的時間也較久，新制規則試行後，近幾年來羽球運動強調以「主動、快速、狠、準」為技術之核心，所以選手不斷的追求更快、更高、更卓越以超越自我極限的能力，而在追求優越的成績表現背後則必頇要有精湛成熟的運動技術，以往都是三步後退擊球，這樣的步伐已沒辦法跟上現今羽球發展的趨勢，近年來後場步伐強調跳躍擊球的動作（蘇琮筆、何金山、陳政孙，2011），選手的反應速度、移位速度和動作速度從新制規則試行後更為重要，近年來跳躍殺球一直是羽球運動的一項重要技術，要完成躍殺動作選手需要具備良好的爆發力與協調性，但是在跳躍殺球的同時，膝關節就一直存在著相當高的受傷風險。James and Jones (1990) 提到有關跳躍的運動項目傷害，最常見的就是運動員膝關節疼痛，大部分是以臏腱炎與半月軟骨損 6.

(16) 傷為居多，普遍稱為跳躍膝，其主要原因是因跳躍、衝刺等反覆動作造成膝關節肌腱過大的負荷，導致膝關節上、下緣的疼痛。羽球運動中步伐是羽球技術的重要基礎，所以手法與步伐應要有密切的協調，才能有優越的擊球技術。步伐移位的速度取決於起動與判斷，羽球步伐是掌握擊球時機、擊球適當位置與擊球穩定性的關鍵要素，現今世界羽球運動正朝著「技術全面、特長突出、主動攻擊、攻孚均衡、快速制勝」的方面發展，並強調以「主動、快速、狠、準」為羽球技術之首要（魏協森，1995）。欲達到主動進攻、以快制勝的目的，其先決條件是必需具備靈活快速的步伐。. 7.

(17) 第二節羽球步伐訓練的重要性在羽球界流傳著一句話：「沒有體力就沒有技術可言；沒有步伐，空有體力也是沒有用的」，可見步伐在羽球運動技術中是佔有非常重要的地位（范振鳳， 1986；程嘉彥，1980）。在過去羽球運動傷害相關的研究中發現，選手的傷害發生情況以下肢較為常見，由此可知對羽球選手而言下肢的負荷是相當大的，下肢關節包含髖關節、膝關節、踝關節，同時也是羽球步伐的下肢起動順序，在羽球傷害的種類中：下肢傷害最常發生，占58%，上肢傷害占31%，背部傷害占11%，下肢的足部與踝部最常發生傷害，足部占26%，踝部占21%（林世澤，1996）。如向前放網前球或挑球，是需急停刹住，並立即退後，此時膝關節周邊韌帶會，因快速的方向改變及剪力產生造成極大的負荷，提升下肢傷害發生的風險（張資榮、楊瑞珠，1997）。敏捷性是迅速改變身體方向和位置的能力，包含急跑、急停、轉身，且與速度有關，羽球場地雖不大，但擊球講求瞬間加速度，球的變化方向又多，所以，在步伐的訓練上，敏捷性比速度更為重要（黃郁琦，1994）。多數的專家學者一致認為羽球步伐是羽球技術中相當重要的基本技術，如何提升步伐的流暢與迅速，包含運動員本身肌力、速度與判斷三要素。羽球運動之性質乃是隔網對抗的球類運動，屬於開放性運動，良好的羽球步伐強調快捷而輕巧的移動能力，藉以保持身體重心的適當控制，尋求有效的擊球位置與擊球變化(Grice, 1996)。在羽球比賽中的步法是千變萬化，步法依著對方回擊球速度忽快忽慢移動，也隨著對方回擊球方向迅速改變重心，以取得最佳擊球位置。有好的步伐，才有好的擊球（莊美玲，1984）。過去研究中以12名羽球選手賽場步伐移動的敏捷性發現，下肢肌力並非移位快慢的主要因素，較長的反應時間才是羽球選手步伐的障礙，周財勝與盧正崇 (2005)提到，羽球的步伐移動速度，主要是看起動與回動的速度，在於下肢各環節蹬離地面的速度及彈跳力的大小。因而，可發現移動速度快慢與下肢動力及反應時間有重要關聯（Chin et al., 1995）。. 世界羽球運動正朝著“快速、全面、進攻、多拍”的方向發展，要使羽球技術攀登高峰，應該在技術、戰術、身體素質、心理素質、智力等方面進行強化訓練，形成一整套符合現代化立體訓練體系，使選手競技水準更快提升，跟上世界羽壇 8.

(18) 主流，因此羽球步伐的訓練也是身為一位羽球選手訓練的重點之一（周財勝、盧正崇，2005）。要有高質量的回擊，首先要有最佳、最適當的擊球位置，才能有較正確的動作回擊，使擊球時間提早、擊球點在前，造成主動及攻擊的形勢（關一誠，1993）。在訓練課程上，步伐訓練的方法與訓練效果就變得格外重要，球員從事系統性的步伐訓練時，教練應於場邊觀察指導，並確實要求球員步伐的準確性、敏捷性、穩定性和流暢性等（周財勝、盧正崇，2005）. （ㄧ）基本步法的要則（莊美玲，1986） 1. 步法以簡單、自然為主 2. 學習的開始以走步入門 3. 每一路線不得多餘三步 4. 以回擊球場四角及四邊遠距離的來球為主 5. 正面前後移動，跨步比墊步快；側向移動，墊步比跨步快. （二）應用步的要則 1. 能以一步到位擊球，絕不用兩步 2. 能最快回擊球，成為主動優勢的步法，即為好步伐 3. 擊球後頇做平衡重心或儘速回中心位置的步伐. 羽球步伐強調快速、自然，透過跨步、墊步等不同的腳步型態快速靈活於球場上移位，雙打選手在主動攻擊時大多以前後站位方式，選手在回擊時會有較多側向的移位動作及跳躍殺球動作，中場左右突擊躍殺更是中前場強攻得分的利器之一，側向躍殺使用時機，大多在對方來球高度不夠、遠度不足時，右腳先墊退一步，而後雙腳同時彈騰向後跳揮拍扣殺擊球（周財勝、盧正崇，2005）。若雙打選手能有良好的側向躍殺能力，可增加主動攻擊次數並可創造得分機會或制勝關鍵。針對要提高羽球技術，必頇結合手法與步伐，缺一不可，而多球訓練法也正是由此應運而設計，如設計得當，當可提高選手速度、肌耐力、敏捷性等身體素質（黃郁琦，2002）。 9.

(19) 第三節羽球擊球動作的型態ㄧ、擊球點位置過去文獻定義擊球點即為拍面與球接觸的瞬間，並以距離地面高度表示，除以參與者身高作為標準化計算，或使用擊球高度與參與者身體質心相對的垂直高度及水平距離加以探討，蔡虔祿等人（1995）以一名世界級羽球選手正手拍高手擊球動作進行探討，研究結果發現當球速增加時擊球點與身體質心水平距離也有增加趨勢，在殺球動作的擊球高度為 2.74 公尺相當於選手身高的 1.51 倍，擊球點距離身體質量中心垂直距離 1.49 公尺，水平距離 0.53 公尺，跳躍殺球擊球點 2.86 公尺相當於選手身高的 1.57 倍，擊球點與身體質量中心垂直高度 1.47 公尺水平距離 0.57 公尺。蔡虔祿等人（1997）以台灣五名男子甲組羽球選手進行正拍高手擊球動作分析，在殺球動作擊球點高度為 2.55 公尺相當於選手身高的 1.46 倍，擊球點與身體質心水平距離 0.31 公尺，跳躍殺球擊球點高度為 2.77 公尺相當於選手身高的 1.59 倍，擊球點與身體質心水平距離 0.41 公尺。過去研究指出擊球點的高度與前後距離會隨球速變化，在計算時除了以身高標準化外，應考慮擊球點與身體質新的水平距離加以探討。. 圖 2-1 蔡虔祿（1997）擊球點示意圖 1. 擊球點高度. Ａ. 肩關節角度. 2. 擊球點與質心水平距離. Ｂ. 肘關節角度Ｃ. 腕關節角度. 10.

(20) 二、身體質心變化情形過去研究提出羽球殺球時，起跳腳與地面接觸時間為 0.22 秒時能提供身體最佳的動量與高度提升(Azmin& Wan, 2008)，在探討身體質心變化皆以參與者擊球前中心最低點到擊球瞬間的變化其動作時間與高度差異，蔡虔祿 1995、1996、 1997 年，分別針對一名世界級羽球選手及台灣優秀羽球選手進行分析，研究發現身體質心提升高度分別為 0.42 公尺、0.25 公尺及 0.24 公尺，動作時間分別為 0.932 秒、0.354 秒及 0.337 秒，國內學者以優秀高中選手作為研究對象，分析參與者殺球動作，發現身體質心提升 0.146 公尺，動作時間為 0.367 秒（張少遜， 2003）。從過去研究結果發現，不同層級的選手在正拍殺球擊球動作時，身體質心提升的高度與動作時間會有差異，在身體質心提升的部分世界級選手有較大的身體質心提升趨勢，在動作時間上優秀高中選手最慢。. 表 2-1 過去研究羽球正拍高手擊球身體質新變化情形與動作時間作者，年份. 選手層級. 身體質心提升高度. 動作時間. 蔡虔祿，1995. 世界級選手. 0.42 公尺. 0.392 秒. 蔡虔祿，1996. 台灣優秀選手. 0.25 公尺. 0.354 秒. 蔡虔祿，1997. 台灣優秀選手. 0.24 公尺. 0.337 秒. 張少遜，2003. 優秀高中選手. 0.146 公尺. 0.367 秒. 11.

(21) 第四節文獻總結總結以上的文獻所提到的，要提高羽球技能就必頇結合手法與步伐，兩者缺一不可（黃郁琦，2002），在新制的羽球規則中，羽球技術強調『快、狠、準』的核心技術，快速的移位是所有技術的起始及關鍵之一，羽球運動員常透過反覆的步伐訓練與多球訓練去增進移位速度及能力，從過去文獻中發現正拍上手，球會因應速度的變化改變擊球點與身體質心水平距離，在步伐訓練時大多無實際擊球動作，就步伐訓練無實際擊球的動作型態是否能因應實際擊球的動作就顯得格外重要，且過去文獻較未對步伐訓練及實際擊球動作進行分析探討。有鑒於此，步伐訓練與實際擊球動作可能有所差異，因此，本研究希望透過側向躍殺球動作來進行評估，了解步伐訓練與實際擊球間的差異，並提出可行的改善方式，提供日後選手訓練及教練訓練課程安排時之參考依據。. 12.

(22) 第参章研究方法. 第一節研究對象大專公開組男性羽球選手 16 名，且必頇接受 5 年以上羽球專項訓練，右手持拍選手，過去無下肢開刀紀錄，半年內無下肢肌肉骨骼受傷及頭部受傷，受試者基本資料如下。表 3-1 受試者基本資料（Mean ± SD）年齡. 球齡. 身高. 指極. 體重. 垂直跳高度. 目標物高度. （歲）. （年）. （公分）. （公分）. （公斤）. （公分）. （公分）. 21.2 ± 1.9. 10.5 ± 2.4. 174.3 ± 4.3. 220.9 ± 6.5. 68.4 ± 6.7. 53.1 ± 5.4. 第二節實驗時間與地點實驗時間 :2015/01/10-11; 2014/09/14-15 實驗地點 : 國立臺灣師範大學公館校區體育館一樓 (圖 3-1)。. 圖 3-1 國立臺灣師範大學公館校區體育館一樓. 13. 272.6 ± 7.3.

(23) 第三節研究工具本研究所使用的器材與軟體如下：（一）VICON 3D 動作分析系統（8 cameras,MX-T20-S+Oxford Metrics, UK）紅外線高速攝影機：本實驗透過八台 Vicon 紅外線高速攝影機進行動作捕捉，截取頻率為 300Hz。. 圖 3-2 紅外線高速攝影機. （二）Vicon Nexus1.7.1 套裝分析軟體利用 Vicon Nexus 1.7.1 版套裝分析軟體進行測力板與高速攝影機同步收集資料，並建立各反光球名稱。. 圖 3-3 Vicon Nexus 1.71 版套裝分析軟體. 14.

(24) （三）測力板（Kistler 9821，Germany）本實驗使用 Kistler 測力板一塊（60cm*90cm）收集地面反作用力情形，本研究將探討左右及垂直地面反作用力，並配合紅外線高速攝影機之截取各肢段位移，以逆動力學計算下肢關節力矩，截取頻率，1500Hz。. 圖 3-4 Kistler 9821 三軸測力板. （四）Visual 3D（C-Motion, Rockville, MD, USA）利用本軟體計算反光球與測力板資料，以取得運動學與動力學參數，包括關節角度、下肢關節力矩、身體質心及地面反作用力。. 圖 3-5 Visual 3D 動作模擬軟體. 15.

(25) （六）反光球 60 顆：直徑 16 mm 反光球黏貼於參與者表面肌膚上. （七）JVC 數位攝影機. （八）桌上型電腦. （九）攝影機腳架 8 組. （十）比賽級羽球數桶. （十一）羽球拍數支. （十二）訊號燈兩盞. （十三）捲尺、馬丁尺. （十四）透氣膠帶、雙面膠、刮鬍刀. （十五）延長線. 16.

(26) 第四節實驗場地佈置 8 台紅外線高速攝影機架設於球場四周，發球者站立於發球線後方 120 公分，處發球落點為球場兩側底角 1 平方公尺，受試者起始位置為球場中央 80*80 平方公分，測力板放置為反手側線前 150 公分處，受試者反手側擊球落點為 B,C 兩區 (圖 3-6)。. 圖 3-6. 實驗場地佈置圖. 17.

(27) 第五節實驗方法一動作要求 (一). 下蹲跳：參與者自然放鬆站直，雙手叉腰。聽記錄者發號口令後開始動作，膝關節可. 屈曲後盡最大力量向上躍起，落地時膝關節屈曲用力，穩定身體後回到自然站立姿勢，其所有過程中動作皆於測力板上視為一次成功動作。. (二). 側向躍殺動作：受試者慣用手皆為右手，依指示或來球方向進行側向躍殺動作，反手側躍殺. 動作落地時左腳頇站立於測力板上，隨後以最快速度回到球場中央此動作過程需從發球後三秒內完成視為一次成功動作。. 實際擊球動作在側向躍殺球的落點參考過去文獻，以左邊為例受試者側向躍殺後左腳需站立於力板上，且殺球落點必頇落在指定位置，兩者皆達要求才視為一次成功動作，所有動作皆需完成三次成功動作。. (三). 定向與非定向：定向擊球動作要求，參與者在動作前會告知受試者發球方向，定向步伐動作. 前會告知受試者啟動燈號方向，受試者依啟動燈指示啟動完成側向躍殺步伐；非定向動作要求，受試者依發球者發球方向執行側向躍殺動作，在空揮與揮擊目標物時，隨機會給予受試者左右兩側啟動燈號的指示，參與者依燈號指示方向進行側向躍殺步伐動作。. 18.

(28) 二運動學資料收集：. 本實驗利用 8 台 Vicon 紅外線高速攝影機（截取頻率 300Hz），進行三維空間影像捕捉，參與者共粘貼 51 顆反光球，43 顆反光球定義解剖位置，8 顆肢段參考點用以追蹤關節位置。. 肢段與反光球的粘貼位置如下圖所示：為了計算各肢段在空間中的位置，本研究使用自建的反光球貼法來粘貼於特定關節的位置，並於各肢段粘貼追蹤反光球，用於建立身體各肢段，包含頭部、左右上臂、左右前臂、左右手掌、軀幹、骨盆、左右大腿、左右小腿及左右足。. 圖 3-7 反光球粘貼位置：左圖為正面，右圖為背面，圖中大小腿與足部有粘貼肢段追蹤反光球（tracking marker）. 19.

(29) 表 3-2 反光球名稱與其解剖位置反光球名稱. 解剖學位置. FHD BHD ASIS* PSIS* C7 T10. 太陽穴兩側於頭部後方與 FHD 水平位置前上髂棘（anterior superior iliac spine）後上髂棘（posterior superior iliac spine）第七頸椎位置(7th cervical vertebra) 第十胸椎位置(10th thoracic vertebra) 鎖骨中點(midpoint of clavicle, middle third of clavicle) 胸骨劍突(xiphoid process of sternum) 右肩胛骨（right scapula）肩鎖骨(acromio-clavicular joint) 上臂(upper arm) 外上髁（lateral epicondyle of elbow）內上髁（medial epicondyle of elbow）前臂(forearm) 外側手腕關節(ulnar-sided wrist) 內側手腕關節(radial-sided wrist) 中指掌指關節(metacarpophalangeal joint of index finger) 大轉子(greater trochanter) 大腿參考點股骨外髁(lateral epicondyle of femur) 股骨內髁(medail epicondyle of femur) 小腿參考點外髁（lateral malleolus）內髁(medial malleolus) 第一蹠趾關節(1st metatarsophalangeal joint) 第二蹠骨（2nd metatarsal bone）跟骨（calcaneus）第五蹠趾關節(5th metatarsophalangeal joint) 備註：＊代表左右兩側. CLAV STRN RBAK SHO* UPA* ELB* mELB* FRA* WRB* WRA* FIN* TRO* THI* KNE* mKNE* TIB* ANK* mANK* MP1* TOE* HLEE* MP5*. 20.

(30) 第六節研究流程一、研究流程圖說明實驗目的與流程並填寫同意書與基本資料及抽實驗順序. 熱身並測量最大下蹲跳高度設置目標物. 粘貼反光球測量肢段參數. 實驗動作說明與練習. 正式實驗開始. 反光球命名及建立肢段. 資料截取與統計分析. 圖 3-8 研究流程. 21.

(31) 二、實驗步驟 (一). 場地佈置、儀器架設與校正，空間座標校正使用 5Mark Wand & L-Frame 進行動態校正及建立空間座位置（global coordinationsystem）。. (二). 告知受試者實驗流程、目的並抽取實驗順序，確認參與者瞭解後簽署實驗同意書與填寫基本資料。. (三). 受試者換著緊身束褲後熱身 10 分鐘。. (四). 粘貼反光球並量測各肢段參數。. (五). 說明實驗動作並練習，確定參與者熟悉實驗動作。. (六). 請參與者以解剖姿勢站立於羽球場中場線上，收取靜態時關節角度作為起始參考角度。. (七). 進行三次下蹲跳動作後依參與者所抽出的實驗順序開始進行側向躍殺動作的資料收集。. 22.

(32) 第七節資料處理本研究動運學及動力學資料使用 Nexus 1.7.1 軟體進行個反光求標記後匯出 c3d 檔，利用 Visual 3D（C-Motion, Rockville, MD, USA）建立 3D 人體模型，將人體分為 15 個肢段，並將各肢段視為均質鋼體，各肢段間是無摩擦的鉸鏈結構。反光球軌跡以 Butterorth Fourth-Order 濾波公式進行資料修勻，以 10Hz 進行低通濾波（low-pass filter）去除雜訊，測力板資料以 40Hz 進行低通濾波去除雜訊。各關節角度參數依照 Carden angle 旋轉順序 XYZ 求得，並透過測力板收集側向躍殺動作落地之原始資料，進行運動學及動力學分析。. ㄧ、空間座標定義與人體肢段的定義與建立（一）空間座標定義：本研究羽球場座標方位定義，以 X 軸為左右方向、Y 軸為前後方向、Z 軸為垂直方向。. 圖 3-9 空間座標定義（二）人體肢段定義：骨盆（Pelvis）以左右 ASIS 與 PSIS 四點定義出；大腿（Thigh）以 TRO、 KNE 及 mKNE 定義出；小腿（Shank）以 KNE、mKNE、ANK 及 mANK 定義出；足部（Foot）以 ANK、mANK、MP1、MP5、HEEL 及 TOE 定義出。 23.

(33) （三）骨盆座標定義左右 ASIS 連線中點為座標原點，終點到 RASI 定義 X 軸（屈曲為正，伸展為負），左右 PSIS 中點與原點的連線定義 Y 軸（外展為正，內收為負），並以外積方式計算出 Z 軸（內旋為正，外旋為負）。（四）大腿座標定義大腿以 TRO、mKNE、KNE、ASIS 及 THI 定義而成，計算出髖關節中心為原點，利用 mKNE 與 KNE 計算出膝關節中心，膝關節中心往原點為 Z 軸，原點往大轉子（TRO）連線為 X 軸，利用 Z、X 軸外積得到 Y 軸。（五）小腿座標定義小腿以 mKNE、KNE、mANK、ANK 及 TIB 定義而成，mKNE、KNE 計算出膝關節中點，將膝關節終點作為原點往 KNE 連線定義出 X 軸，再以 mANK 與 ANK 計算出踝關節中點往原點方向定義為 Z 軸，再由 Z、X 軸外積得到 Y 軸。（六）足部座標定義足部以 mANK、ANK、HEEL、TOE、MP1 及 MP5 定義而成，利用 mANK 與 ANK 計算出踝關節中點作為原點，從原點到 MP1 與 MP5 中點定義出 Y 軸，原點到 ANK 定義出 X 軸，再由 X、Y 軸外積求得 Z 軸。. 二、運動學分析以 Vicon 紅外線高速攝影機拍攝反光球資料，拍攝頻率為 300 Hz，利用 viconNexus 1.7.1 軟體進行 3D 影像重建及反光球標誌後匯出 c3d 檔，利用 Visual 3D（C-Motion, Rockville, MD, USA）進行 Butterworth 4 階影像濾波公式進行影像修勻，以 10 Hz 低通濾波去除雜訊，下肢各關節角度依照 Carden angle 旋轉順序 XYZ 求得關節角度（joint angle）。關節角度定義為，矢狀面（Ｘ）、額狀面（Ｙ）、水平面（Ｚ）在本研究中主要探討矢狀面（Ｘ），額狀面（Ｙ）本實驗運動學參數主要探討矢狀面及額狀面，髖、膝、踝關節屈曲、伸展、內翻與外翻情況。下肢髖、膝、踝角度定義，自然站姿為 0 度。矢狀面：髖關節伸展為負，屈曲為正；膝關節伸展為正，屈曲為負；踝關節背屈為正，蹠屈為負。. 24.

(34) 三、動力學分析使用 Visual 3D（C-Motion, Rockville, MD, USA）軟體分析，測力板所得地面反作用力資料，以逆動力學方式計算側向躍殺動作落地時下肢髖、膝、踝關節力矩情形，因體重差異力矩計算時皆以體重對原始資料進行標準化，所得數值以倍體重表示。（一）地面反作用力（ground reaction force）實驗參與者擊球落地後與地面接觸而產生的地面反作用力，其力量大小與作用力相同方向相反。地面反作用力將探討兩個方向，垂直分力與左右水平分力。（二）關節力矩（joint moment）本研究使用 Visual3D(C-Motion, Rockville, MD, USA)軟體計算力矩值，以逆動力學方式計算力矩，將遠端肢段相對近端旋轉座標，配合地面反作用力求出內力矩值（internal moment），力矩方向分別為矢狀面（X）、額狀面（Y）、水平面（Z）。. 圖 3-10 下肢關節力矩算計方式. 25.

(35) 四、資料分析與特徵點截取方法：. 圖 3-11 垂直地面反作用力本研究使用 kislter 三軸測力板，主要探討垂直地面反作用力分力及水平（左右）地面反作用力峰值，垂直地面反作用力分力將用於判斷落地瞬間及離地瞬間進行標誌，並截取落地瞬間到垂直分力峰值計算所需時間。. 圖 3-12 地面反作用力峰值本研究將探討垂直地面反作用力峰值及水平地面反作用力峰值。 26.

(36) 圖 3-13 水平地面反作用力與膝關節額狀面角度上圖為水平地面反作用力分力，下圖呈現為左腳膝關節內翻（-）、外翻（+）情況，本實驗將利用水平地面反作用力分力峰值截取膝關節額狀面角度。. 圖 3-14 身體質心垂直位移圖. 本實驗動作設計上選手會先向左一個墊步後雙腳起跳落地後快速移動回球場中心，因此我們可以利用全身反光球所建立的全身 15 個肢段計算出身體質心位置，透過身體質心垂直方向數據可以發現起跳前的墊步，跳躍最大高度及落地後的下蹲情形，上圖所示為起跳前質心最低點（ST）。. 27.

(37) 圖 3-15 上為垂直地面反作用力下膝關節矢狀面角度落地過程中膝關節會從落地瞬間開始增加膝關節屈曲角度進行能量的吸收，本研究比對過去研究將膝關節屈曲最大值進行標記，將落地瞬間至膝關節最大屈曲角度為下蹲期，本研究將截取膝關節最大屈曲時下肢關節的角度進行探討，並計算落地瞬間至膝關節最大屈曲所運用的時間。. 圖 3-16 下蹲期下肢關節角度下蹲期下肢關節活動度，利用測力板數據定義落地瞬間為 0%，並配合反光球數據定義膝關節最大屈曲為 100%，透過軟體計算匯出下蹲期下肢關節變化情形，將 16 名大專公開組羽球選手下蹲期下肢關節角度平均後繪製角度與下蹲期百分比圖，圖為右往左、由上往下分別為踝、膝、髖，上排為矢狀面角度，下排為額狀面角度。 28.

(38) 第八節統計分析本研究使用 SPSS for Windows 21 版統計軟體進行分析，以二因子重復量數分析（Two-way Repeated-Measure ANOVA）比較有無擊球動作分別在定向與非定向間的動作差異，顯著水準定 α=.05，若統計有達顯著水準時，則進行單純主要效果考驗，無交互作用時則使用 Bonferroni 法進行主要效果事後比較。. 29.

(39) 第肆章結果本章依羽球側向躍殺動作形態，將動作分成騰空期、落地瞬間、下蹲期及推蹬期，本研究將探討下蹲期間相關生物力學參數。本章節將動作以英文簡寫方式呈現，空揮（Footwork, F）揮目標物（Target, T）擊球（Hitting, H），定向空揮（DF）、定向揮目標物（DT）、定向擊球（DH）、非定向空揮（NDF）、非定向揮目標物（NDT）、非定向擊球（NDH），結果以平均數 ± 標準差呈現。. 第一節下肢關節角度變化落地瞬間髖關節額狀面（F =3.915, p =.025）與落地瞬間身體質心水平速度（F =5.329, p =.017）達交互作用，因此進行單純主要效果比較，落地瞬間髖關節外展角度在非定向擊球外展角度（39.82 ± 3.78）大於定向擊球（36.64 ± 4.79）（p =.001），及在非定向擊球（39.82 ± 3.78）大於非定向空揮（33.82 ± 5.13）（p =.003），如圖 4-1，落地瞬間水平速度在非定向揮目標物（1.72 ± 0.25）大於定向揮目標物（1.64 ± 0.23）（p =.004）與非定向擊球（1.85 ± 0.3）大於定向擊球（1.55 ± 0.31）（p =.007），如圖 4-2，如表 4-1。. ＊. 圖 4-1 髖關節外展角度. 30.

(40) 圖 4-2 落地瞬間質心水平速度其他落地瞬間下肢關節角度在方向與情境間無交互作用，因此進行主要效果比較，落地瞬間踝關節矢狀面、額狀面角度在方向與情境間皆無任何差異，膝關節在落地瞬間屈曲角度主要效果比較時發現，方向無差異但在情境間（F =14.113, p =.000）發現擊球動作有較大的膝關節屈曲角度（-15.11 ± 3.51）大於空揮（-13.01 ±2.95）動作與揮目標物（-12.74 ± 2.92），空揮動作與揮目標物無差異，如圖 4-3，如表 4-1。. ＊＊圖 4-3 膝關節落地瞬間角度膝外翻角度在方向間無差異，在情境間（F =16.814, p =.000）擊球動作 31.

(41) 膝關節外翻角度（8.22 ± 1.78）大於空揮動作（6.95 ± 2.25）及揮目標物（7.03± 2.13），空揮動作與揮目標物動作無差異，髖關節矢狀面角度在主要效果比較無任何差異存在，從結果發現落地瞬間擊球動作會有較大的膝關節屈曲角度及膝關節外翻角度，如表 4-1。. ＊. 圖 4-4 膝關節外翻角度變化. 32.

(42) 表 4-1 落地瞬間下肢關節角度與身體水平質心速度定向擊球踝關節背屈（＋）/蹠屈（-）(deg) -27.32 ± 2.88. 非定向. 揮目標物. 空揮. 擊球. 揮目標物. 空揮. -27.77 ± 2.4. -27.48 ± 2.99. -27.53 ± 2.82. -27.82 ± 1.88. -28.19 ± 2.92. -12.99 ± 3. -15.27 ± 3.03. -12.74 ± 3.13. -13.03 ± 2.89. 膝關節伸展（＋）/屈曲（-）(deg) -14.94 ± 3.99 -12.73 ± 2.71 髖關節屈曲（＋）/伸展（-）(deg). 12.2 ± 8.33. 14.22 ± 4.62. 14.94 ± 4.14. 13.96 ± 7.04. 13.49 ± 5.76. 14.54 ± 3.41. 踝關節內翻（＋）/外翻（-）(deg). -3.25 ± 4.25. -3.09 ± 3.61. -3.46 ± 4.35. -3.15 ± 4.42. -3.33 ± 4.15. -3.55 ± 4.01. 膝關節內翻（＋）/外翻（-）(deg). 7.68 ± 1.62. 6.85 ± 2.08. 6.97 ± 2.35. 8.75 ± 1.93. 7.21 ± 2.17. 6.93 ± 2.14. 髖關節外展（＋）/內收（-）(deg)＊ 36.64 ± 4.79. 34.17 ± 6.23. 33.75 ± 4.46. 39.82 ± 3.78a. 35.58 ± 6.18. 33.82 ± 5.13c. 1.64 ± 0.23. 1.78 ± 0.24. 1.85 ± 0.30. 1.72 ± 0.25. 1.75 ± 0.27. 水平速度 (m/s)＊ *. p<.05，組間差異達顯著。. a. p<.05，組內空揮差異達顯著。. 1.55 ± 0.31. b. p<.05，組內揮目標物差異達顯著。. c. p<.05，組內擊球差異達顯著。. 33.

(43) 在膝關節最大屈曲角度時下肢關節在方向與情境間無差異，因此進行主要效果比較，踝關節在矢狀面及額狀面在情境與方向間主要效果比較皆無差異，在膝關節在矢狀面及額狀面在情境與方向間主要效果比較皆無差異，髖關節角度部分矢狀面及額狀面在方向間無差異，但情境間（F =7.105, p =.002）在步伐空揮動作屈曲角度大於揮目標物，擊球與其他情境間在矢狀面角度無差異，髖關節額狀面角度在主要效果發現情境間（F =6.747, p =.002）擊球動作髖關節外展角度（26.92± 8.74）大於空揮動作（23.2 ± 5.81），揮目標物髖外展（26.68 ± 7.47）也大於空揮動作（23.2 ± 5.81），揮目標物與擊球間無差異，從結果得知，在膝關節最大屈曲時空揮動作的髖關節屈曲角度（53.13 ±9.54）大於揮目標物動作（48.9 ± 11.15），髖關節外展角度擊球與揮目標物動作大於空揮動作，如圖 4-5，透過揮目標物確實可以改變部分步伐動作落地策略，如表 4-2。. ＊. 圖 4-5 髖關節外展角度. 34.

(44) 表 4-2 膝關節最大屈曲角度時下肢關節角度定向擊球. 非定向擊球. 揮目標物. 空揮. 26.46 ± 5.17. 25.9 ± 4.68. 25.23 ± 6.03. -68.7 ± 5.42. -68.26 ± 6.24. -67.39 ± 6.01. -68.04 ± 4.83. 髖關節屈曲（＋）/伸展（-）(deg) 48.67 ± 10.07 48.13 ± 10.83 53.9 ± 9.83. 52.28 ± 9.22. 49.67 ± 11.46. 52.35 ± 9.24. 踝關節內翻（＋）/外翻（-）(deg). -4.61 ± 4.55. -4.82 ± 4.24. -5.01 ± 4.36. -5.37 ± 4.78. 膝關節內翻（＋）/外翻（-）(deg) 11.36 ± 4.40. 11.91 ± 5.90 10.34 ± 5.98. 12.94 ± 4.93. 11.39 ± 4.85. 11.66 ± 5.64. 髖關節外展（＋）/內收（-）(deg) 26.09 ± 8.82. 26.28 ± 7.77 23.10 ± 5.98. 27.74 ± 8.66. 27.08 ± 7.17. 23.30 ± 5.28. 踝關節背屈（＋）/蹠屈（-）(deg) 27.28 ± 5.39. 揮目標物. 26.28 ± 5.66 25.18 ± 6.33. 膝關節伸展（＋）/屈曲（-）(deg) -67.06 ± 7.42 -67.2 ± 5.44. -3.84 ± 4.33. 空揮. -4.28 ± 3.31. 35.

(45) 在下蹲期下肢關節活動度所有參數在方向與情境間無交互作用，因此進行主要效果比較，踝關節無論矢狀面與額狀面在方向與情境在主要效果比較皆無差異，膝關節矢狀面在主要效果比較情境（F =5.309, p =.008）在擊球動作膝關節屈伸角度（52.65 ± 6.44）小於空揮動作（55.36 ± 5.61），在方向則無差異，膝關節在額狀面上無差異，髖關節額狀面角度在主要效果比較中的方向無差異，但髖關節屈伸活動度情境（F =5.768, p =.005）在揮目標物動作（35.48 ± 9.84）小於空揮動作（39.51 ± 9.08），擊球動作跟揮目標物及空揮動作無差異，從主要效果比較發現空揮動作跟揮目標物與擊球動作相比，空揮動作使用較柔軟的方式進行落地策略，如表 4-3。＊. 圖 4-6 膝關節屈伸活動度＊. 圖 4-7 髖關節屈伸活動度 36.

(46) 表 4-3 下蹲期下肢關節活動度定向擊球. 揮目標物. 非定向空揮. 擊球. 揮目標物. 空揮. 踝關節蹠屈背屈(deg). 54.80 ± 5.16. 54.41 ±5.49 53.17 ± 6.37. 54.29 ± 5.78. 54.41 ± 4.22. 53.76 ± 6.02. 膝關節屈伸(deg). 52.30 ± 6.72. 54.47 ± 5.51 55.71 ± 6.16. 52.99 ± 6.15. 54.65 ± 6.27. 55.01 ± 5.05. 髖關節屈伸(deg). 36.62 ± 9.46. 34.28 ± 10.47 39.07 ± 9.24. 38.42 ± 6.86. 36.67 ± 9.20. 37.94 ± 8.92. 踝關節內外翻(deg). 5.02 ± 2.83. 5.49 ± 1.88. 5.91 ± 2.70. 5.86 ± 2.20. 5.59 ± 2.41. 5.51 ± 2.50. 膝關節內外翻(deg). 6.53 ± 2.44. 6.81 ± 3.93. 7.20 ± 3.43. 7.71 ± 3.21. 6.53 ± 3.26. 6.80 ± 3.46. 髖關節內收外展(deg). 11.53 ± 5.84. 9.82 ± 3.26. 11.53 ± 4.18. 13.21 ± 5.84. 10.49 ± 4.89. 11.35 ± 3.32. 37.

(47) 第二節地面反作用力地面反作用力與下蹲動作所有參數在方向與情境間無交互作用，因此進行主要效果比較，在方向間垂直地面反作用力無差異，在情境（F =5.309, p =.008）在垂直地面反作用力峰值在擊球動作（5.05 ± 0.69）大於空揮動作（4.55 ± 0.81），且大於揮目標物（4.48 ± 0.73），水平地面反作用力在主要效果比較在方向與情境間皆無差異，落地瞬間至地面反作用力峰值主要效果比較在方向無差異，但在情境（F =5.309, p =.008）在擊球動作（0.052 ± 0.006）小於空揮動作（0.057 ± 0.011），且小於揮目標物動作（0.057 ± 0.01），落地瞬間到膝關節最大屈曲角度時間，在方向無差異但情境（F =5.309, p =.008）在擊球動作（0.196 ± 0.045）小於空揮動作（0.223 ± 0.049），且小於揮目標物動作（0.22± 0.043），在水平地面反作用力峰值時膝關節外翻角度無論在方向與情境間皆無差異，從結果得知擊球動作在垂直地面反作用力大於空揮動作及揮目標物，在落地瞬間到下蹲最低點時間及落地瞬間至地面反作用力時間擊球動作比空揮動作與揮目標物動作快速，如表 4-4。. ＊＊. 圖 4-8 垂直地面反作用力峰值. 38.

(48) ＊＊. 圖 4-9 落地瞬間至地面反作用力峰值時間. ＊. ＊. 圖 4-10 落地瞬間至膝關節最大屈曲時間. 39.

(49) 表 4-4 地面反作用力與下蹲動作定向. 非定向. 擊球. 揮目標物. 空揮. 擊球. 揮目標物. 空揮. 垂直地面反作用力（B.W.）. 5.03 ± 0.66. 4.41 ± 0.66. 4.53 ± 0.91. 5.07 ± 0.71. 4.54 ± 0.80. 4.57 ± 0.70. 水平地面反作用力（B.W.）. 1.73 ± 1.15. 1.78. ± 0.99. 2.09 ± 0.42. 2.17 ± 0.33. 2.24 ± 0.53. 2.11±0.40. 0.053 ± 0.006. 0.058 ± 0.010 0.057 ± 0.012. 0.051 ± 0.006 0.055 ± 0.010 0.057 ± 0.010. 落地瞬間至下蹲最低點時間（s）. 0.196 ± 0.048. 0.218 ± 0.458 0.23 ± 0.054. 0.196 ± 0.411 0.224 ± 0.040 0.215 ± 0.437. H.GRF peak 膝關節額狀面（deg）. 8.41 ± 2.64. 落地瞬間至垂直地面反作用力峰值時間（s）. 8.83 ± 3.54. 8.44 ± 2.85. 40. 10.17 ± 3.87. 8.84 ± 4.01. 8.56 ± 3.67.

(50) 第三節下肢力矩在下肢力矩峰值部分皆無交互作用，因此進行主要效果比較，在方向也皆無差異存在，在踝關節蹠屈力矩峰值在動作情境（F =33.433, p =.000）在擊球動作（-3.29 ± 0.5）大於空揮動作（-2.88 ± 0.46），也大於揮目標物動作（-2.53 ± 0.49），如圖 4-11，在膝關節伸展力矩峰值情境（F =5.873, p =.011）擊球動作（3.92± 0.69）大於空揮動作（3.56 ± 0.84），揮目標物動作（3.77 ± 0.82）也大於空揮動作（±3.56 ± 0.84），擊球動作與揮目標物動作無差異，圖如 4-12，在髖關節伸展力矩峰值情境（F =12.081, p =.000）擊球動作（4.15 ±1.42）大於揮目標物（3.76 ± 1.32）與空揮（3.47 ± 1.23），揮目標物大於空揮，如圖 4-13，如表 4-5。. ＊＊圖 4-11 踝關節蹠屈力矩. 41.

(51) ＊＊. 圖 4-12 膝關節伸直力矩. ＊＊＊. 圖 4-13 髖關節伸直力矩. 42.

(52) 表 4-5 下肢力矩峰值定向擊球. 非定向. 揮目標物. 空揮. 擊球. 揮目標物. 空揮. 踝關節力矩峰值(Nm/kg) -3.27 ± 0.54. -2.77 ± 0.55. -2.87 ± 0.42. -3.31 ± 0.45. -2.28 ± 0.42. -2.89 ± 0.49. 膝關節力矩峰值(Nm/kg). 3.95 ± 0.64. 3.71 ± 0.76. 3.48 ± 0.82. 3.88 ± 0.73. 3.83 ± 0.87. 3.63 ± 0.85. 髖關節力矩峰值(Nm/kg). 4.24 ± 1.40. 3.72 ± 1.17. 3.40 ± 1.02. 4.05 ± 1.44. 3.80 ± 1.46. 3.54 ± 1.44. 43.

(53) 第伍章討論第一節羽球步伐落地型態. 羽球在規則及器材的演進下早期由較多的跑動較少跳躍擊球的模式，改變為以跳躍擊球模式為主（蘇琮筆、何金山、陳政孙，2011），選手在球場上必頇快速移動以利於在最好的時機擊球，羽球場上步伐技術包含急停、起動、回位，並利用墊步、交叉步、小碎步、跨步及跳步達到快速移動的目標（陳莉林，1998），過去研究曾針對世界級羽球男子雙打比賽進行落地動作的分析，結果發現非慣用側落地動作常出現，並提出男子雙打的過程中選手常出現後場兩側跳躍殺球的動作（林羿志、戴憲維，2010），本研究分析羽球側向殺球動作，主要分析為未持拍腳下肢運動學及動力學參數，在羽球步伐未持拍腳落地的研究曾針對 17 名大專女性運動員進行後場兩側的步伐模擬評估落地下蹲期運動學及動力學參數，結果指出在反手側下肢運動學參數，選手在落地瞬間會產生較大的髖關節屈曲及外展以及較大的膝關節外翻，在膝關節最大屈曲時會產生較大的膝關節屈曲及外翻以及髖關節屈曲和較大的膝關節外翻力矩產生，比對過去研究發現在進行反手側擊球動作時會產生較大的下肢傷害風險(Kimura et al, 2012)。而本研究中發現選手在進行非定向擊球時會產生最大的髖關節外翻角度，及較大的膝關節屈曲及外翻角度，在落地瞬間的角度與過去研究有類似的結果，因此可以推論選手在進行擊球動作時的落地策略可能會增加下肢的負荷，本研究並發現羽球選手執行非定向情境在落地瞬間有較快的水平移動速度，研究結果推論選手在非定向情境時可能因無法有效的預測方向因此必頇透過更快速的橫向移動來代償較長的判斷時間。. 44.

(54) 第二節躍起著地動作型態. 人體骨骼肌肉系統的反應大約需要 50 至 75 毫秒的時間，因此當地面反作用力發生時間小於 50 毫秒時，骨骼肌肉系統將無法有效地面反作用力所造成的衝擊（Nigg, 1985），本研究結果發現空揮及擊球落地瞬間至地面反作用力峰值大約在 50 至 60 毫秒間，落地瞬間至地面反作用力峰值時間步伐、目標物及擊球動作無差異，但若比賽時選手可能會產生更高強度的側向躍殺。當地面反作用力越大，產生時間越快時對於下肢負荷就越大，並可能會造成下肢傷害風險的提升（Williams et al., 2004; Zhang et al., 2000）。因此落地時人體透過下肢關節活動度減緩地面反作用力，當落地高度增加膝關節活動範圍也會隨之增加（Mcnitty Gray, 1991），膝關節的活動度增加可吸收落地所產生的反用力，減少垂直地面反作用力並延後力量峰值的時間（Marquez et al.,2009），而本研究結果擊球動作地面反作用力峰值大於空揮，但在膝關節及髖關節屈伸的關節活動度部分則是空揮有較大的屈伸活動度。比對過去研究結果，擊球動作使用較僵硬的著地策略會產生較大的下肢負荷，僵硬的落地動作目的可能是為快速緊急維持姿勢穩定（李育銘、李恆儒，2013），進行單腳落地為維持身體姿勢的穩定，此時落地策略會使用較小膝關節及髖關節的下蹲活動度減少軀幹在前後方向的晃動（Coventry, Connor, Hart, Earl, &Ebersole, 2006），本研究發現擊球動作使用較僵硬的著地策略，其可能原因在實驗動作要求擊球落地後必頇快速回到球場中心，因此選手做完擊球動作後必頇快速的維持姿勢穩定，以利於身體重心能快速轉移，側向躍起著地的相關的研究指出，當側向動作增加時會限制膝關節矢狀面的角度，此時踝關節吸收地面反作用力的效果會影響膝關節韌帶的負荷（李育銘、李恆儒， 2013），因此選手訓練時除了空揮訓練外選手應加強踝關節周邊肌群訓練，預防側跳落地時下肢關節負荷過大所造成的運動傷害。. 45.

(55) 第三節步伐訓練. 羽球競賽中移動能力是專項表現的指標之一，羽球步伐訓練希望花費『最少的能量，獲得最大的效率』，步伐訓練亦是羽球訓練中基礎的訓練課程 (邱憲祥， 2013)，因此許多訓練課程皆是希望增進運動員步伐表現（蘇琮筆、李恆儒，2009; Lin, Tong, Huang, Nie, Lu, &Quach, 2007），羽球步伐的特殊性極高且特別，從基礎的體育課程教學到專業的選手訓練，皆可以利用步伐進行訓練，從本研究中發現選手在從事空揮訓練時雖在額狀面落地策略與擊球有差異存在，但在下肢屈伸大肌群的動作型態來看與擊球動作相似且對下肢關節產生的負荷較低，因此可利用反覆的步伐進行下肢肌群的訓練，提升肌肉神經對於側向躍殺動作的適應。. 第四節下肢關節力矩. 本研究發現不論在踝、膝、髖關節內力矩部分擊球動作皆大於目標物與步伐動作，過大的下肢關節力矩會提升下肢傷害的風險，過去研究曾利用穿戴臏腱加壓帶介入探討著地時膝關節力矩的變化，雖在統計上無顯著差異，但從結果發現使用臏腱加壓帶有降低膝關節屈伸力矩的趨勢（許太彥、游竣孙，2011），膝關節屈伸力矩與周邊肌群的活化有關，當股直肌活化時能使運動員呈現較柔軟的著地策略，並降低地面反作用力與膝關節力矩的產生(Devita& Skelly, 1992; Nagai et al., 2013)，若當膝關節周邊遭受較大的屈曲力矩時周邊肌肉會產生更大的屈伸力矩來平衡，因此脛骨會遭受更大的剪力提升前十字韌帶的負荷（Besier, Lloyd, Cochrane,&Ackland, 2001），本研究在髖、膝、踝力矩皆大於空揮動作，可能是因為選手在進行空揮時可專注於落地時的動作，下肢在落地階段使用較大的關節活動度來減緩地面反作用力峰值及發生時間，因此產生較小的關節力矩。. 46.

(56) 第五節結論研究發現有擊球動作時選手在落地策略方面與空揮及揮擊目標物有不同的落地策略，擊球動作時在落地瞬間膝關節外翻及屈曲角度呈現較大，在地面反作用力峰值及踝關節蹠屈力矩也皆大於空揮與揮擊定點目標物，擊球落地瞬間至地面反作用力峰值及下蹲時間皆小於空揮及揮目標物。空揮經過本研究加入揮擊目標物操弄後，擊球與揮擊目標物在膝關節最大屈曲時髖關節外展角度與膝關節伸直力矩與擊球動作相同且大於空揮，揮擊目標物在髖關節伸直力矩部分雖小於擊球動作但兩者同時大於空揮動作。選手進行擊球動作在落地策略與空揮有不同的策略，本研究提出新的步伐概念增加揮擊目標物的操弄，提供選手可單人進行的訓練方法，在執行步伐訓練時加入揮擊目標物時能比單純空揮的動作更貼近實際擊球的落地策略。羽球雙打選手在進行側向躍殺步伐訓練時，可利用揮擊定點目標物調整落地動作，未來可針對目標物位置進行操弄並加以探討，如何調整出適合羽球選手側向躍殺步伐或其他動作的目標物位置。未來研究可增加肌電圖的分析，將揮擊目標物位置進行不同高度與距離的調整看是否能達到訓練不同肌群或是更趨近於真實擊球的動作型態。. 47.