國 立 臺 灣 體 育 運 動 大 學
National Taiwan University of Sport
運動健康科學學系碩士班
碩士學位論文
慢速壘球打擊在不同好球板位置的運動學分析
KINEMATIC ANALYSIS OF DIFFERENT STRIKE
PLATE AREAS IN SLOW PITCH SOFTBALL HITTING
研 究 生 : 廖 桓 陞
指 導 教 授 : 張 怡 雯 博 士
I 論 文 名稱 : 慢速 壘球打 擊在 不同好 球板位 置的運動 學分析 總頁數 :73頁 院校所組 別 : 國 立臺灣 體育 運動大 學運動 健康科學 學系暨 碩士班 畢 業 及 題 要 別 : 一 ○三 學年 度第一 學期碩 士學位論 文題要 研 究 生:廖桓 陞 指導 教授:張怡 雯 博 士 中文摘 要 研 究 背景 : 過 去 有許 多 研 究 探 討 棒 球 打擊 在 好球 帶 不 同 位置 的 動 作分 析 , 但較少針 對慢速 壘球在 好球 板不同 位置的 打擊動作 分析, 因此 , 本實 驗目 的為瞭解 慢速壘 球打擊 在好 球板前、中、後 位置運動 學的差 異。研 究 方法 : 參 與 者為 12 名大專 慢速 壘球系 隊男性 右 打者選手。以 Vicon 動作 分析系 統 收集揮棒 過程的 運動學 ,使 用 重複 量數單 因子變異 數分析 比較不 同好 球板 位置的運 動學差 異。 研 究 結 果 :好 球 板 中 間位置打 擊有較 大的球 棒速 度與 球 速 。和 中間位 置相比 , 好 球板前 位置有 較 長的揮 棒時間 與較大 的步 幅距 離 , 上部 軀幹 和 骨盆 在 前腳 離地與 著地時 有較小的 向後旋 轉角度 ,在 球棒 與球接觸 時有較 大的向 前旋 轉角度 , 左 及 右肘關節 在球棒 與球接 觸時 有較 小的屈曲 角度,在手 開始 向前及 球棒與 球 接觸時,有較 大的右 膝屈 曲角度 , 且 會 出現 較 大 的 右肘伸 展角 速度。 另外, 和中間位 置相比 , 好球 板後 位置 在前腳離 地與著 地時有 較大 的上部 軀幹和 骨盆的向 後旋轉 角度 , 在球 棒與 球接觸時 有較小 的上部 軀幹 和骨盆 的 向前 旋轉角度 , 且有 較大的 左肘 屈曲 角 度 , 在揮棒四 個時期 有較 小的右 膝關節 屈曲角度 。 結 論 : 大專慢速 壘球 打者在面 對好球 板不同 位置 時會有 打擊運 動學的差 異, 本 研究 結 果可 以 提 供慢速壘 球教練 與打者 瞭解 在不同 好球板 位置 時打 擊 動作 的 差 異 。 關 鍵 詞 : 揮棒 時間 、 步幅 、 上部軀 幹、骨 盆、肘 關 節 、膝 關節
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KINEMATIC ANALYSIS OF DIFF ERENT STRIKE PLATE
AREAS IN SLOW PITCH SOFTBALL HITTING
Abstract
Background: Several researches regarding the kinematic analysis of baseball
hitting have been studied in literatures. However, litt le information was known about slow-pitched softball hitt ing. Therefore, the purpose of this study was to invest igate the kinemat ics of different strike plate areas in slow pitch softball hitting. Method: Twelve college slow pitch hitters participated in this study. Vicon motion analysis system was used to measure the kinematics of slow pitch softball hitting . One-way ANOVA with repeated measure was used to co mpare the differences between different strike plate areas. Results: A faster ball velocit y and bat velocit y were found in m iddle strike plate area. Compared to middle strike plate area, anterior strike plat e area showed a longer hitting time, greater stride length, lesser backward rotation on upper torso and pelvis at foot -off and foot-on, lesser elbow flexion angle at impact, greater right knee flexion angle at hands started to move forward and impact, and faster right elbow extension velocity. Moreover, compared to middle strike plate area, posterior strike plate area showed a greater backward rotation on upper torso and pelvis at foot -off and foot-on, lesser forward rotation on upper torso and pelvis at impact, greater left elbow flexion angle, and lesser right knee flexion angle. Conclusion: Kinemat ic differences between different strike plate areas were found in co llege slow pitch softball hitters. The informat ion could be provided for the coaches and hitters to better understand the effect of different strike plate areas on hitting kinematics.
Keywords: swing time, stride length, upper torso, pelvis, elbow jo int,
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謝誌
研究所 兩年半 的生活,過程 中充滿 許 多 困難與 挑戰,若 沒有 指導教 授 張怡雯老 師在旁 督促, 我還 是無法 在混亂 中找到方 向,並 於修業 期限 內完 成論文。 兩年半 的求學 階段 ,我學 到獨立 解決問題 的能力 ,也在 研究 團隊 互助合作 之下, 使我對 運動 科學研 究有更 深刻的了 解,讓 我在未 來工 作中 有更多的 選擇。 非常感 謝我 的論文 口試委 員羅世忠 老師與 唐誌陽 老師 ,對 於實驗與 論文寫 作上提 供許 多的建 議與指 教,使本 篇論文 能順利 完成 。同 時也要感 謝碩士 班統計 課的 林房儹 老師與 指導教授 張怡雯 老師在 統計 分析 上給予我 很多的 指導。 此外 ,我要 感謝碩 士班梁凱 涵學姊 、黃崇 富學 長在 實 驗過程 、儀器 操作及 論文 寫作上 給予很 多 幫助, 也要感 謝碩士 班陳 奕甫 同學從旁 協助實 驗的進 行, 最後, 特別感 謝運動健 康科學 系慢速 壘球 隊的 同學們踴 躍地參 與本研 究,因為 有你們 的 幫忙,才能使 本篇論 文順 利完成 。 也感謝臺 體運健 慢速壘 球社 團陪伴 我度過 大學四年 、碩士 班兩年 半的 求學 生涯,使 我在研 究上遇 到瓶 頸時, 能夠得 到紓解壓 力的管 道。也 要感 謝我 的大學部 導師唐 誌陽老 師與 碩士班 導師陳 俐蓉老師 以及教 導我運 動傷 害防 護與貼紮 的洪暐 老師, 還有 感謝在 求學期 間辛苦教 導我的 所有老 師, 讓我 得到豐富 的知識 與做人 處事。求 學階段 即 將結束,將邁 向人生 下一 個旅程 , 由衷地感 謝我的 家人, 讓我 能順利 走過 這 一路,有 你們的 支持與 鼓勵 ,讓 我有勇氣 朝向未 來目標 邁進 。 廖 桓陞 謹 誌 中華民國 一○三 年十二 月
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目錄
中 文 摘要 ……… I 英文摘要 ……… II 謝誌 ……… III 目錄 ……… IV 表目錄 ……… VI 圖目錄 ……… VII 第壹章 緒論 ……… 1 第一節 研究背 景 ……… 1 第二節 研究目 的 ……… 3 第三節 研究假 設 ……… 4 第貳章 文獻探討 ……… 5 第一節 棒壘球打擊動作分析 ……… 5 第二節 棒球打擊動作分期之運動學分析 ……… 7 第三節 棒球打擊之球速與球棒速度 ……… 10 第四節 棒球打擊在不同好球帶位置之運動學分析 ……… 11 第五節 結語 ……… 13 第叁章 研究方法與步驟 ……… 14 第一節 實驗參與者……… 14 第二節 實驗時間及地點 ……… 15 第三節 實驗儀器及設備 ……… 16 第四節 實驗流程與步驟 ……… 23 第五節 統計方法 ……… 34 第肆章 結果 ……… 35 第一節 參與者基本資料……… 35 第二節 好球板前、中、後位置的時間分期、步幅、揮棒速度與球速 36V 第三節 好球板前、中、後位置的關節角度變化 ……… 38 第伍章 討論 ……… 48 第 一 節 打 擊 時 間 分 期 的 關 節 角 度 變 化 … … …… … …… … …… … 4 8 第二節 關節角速度 ……… 57 第三節 球速、球棒速度與步幅距離 ……… 59 第四節 揮棒時間分期 ……… 61 第五節 棒球與慢速壘球不同打擊位置的差異 ……… 63 第六節 對於慢速壘球打者的建議 ……… 67 第七節 研究限制 ……… 68 第陸章 結論與建議 ……… 69 參考文獻 ……… 71
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表目錄
表 3- 1 : 肢段參數值定義表……… 26 表 3- 2 : 反光標記黏貼位置……… 28 表 3- 3 : 運動學參數定義……… 33 表 4- 1 : 參與者基本資料 ……… 35 表 4- 2 : 前、中、後位置的打擊時間分期 ………36 表 4- 3 : 前、中、後位置的步幅、球速與球棒速度 ………37 表 4- 4 : 前、中、後位置之頭部旋轉角度變化 ………38 表 4- 5 : 前、中、後位置之上部軀幹旋轉角度變化 ………40 表 4- 6 : 前、中、後位置之骨盆旋轉角度變化 ………41 表 4- 7 : 前、中、後位置之軀幹旋轉角度變化 ………42 表 4- 8 : 前、中、後位置之肘關節的屈曲角度變化 ………43 表 4- 9 : 前、中、後位置之膝關節的屈曲角度變化 ………45 表 4-10 : 關節峰值角速度的變化 ……… 47 表 5- 1 : 前腳離地瞬間關節角度 ……… 50 表 5- 2 : 前腳著地瞬間關節角度 ……… 52 表 5- 3 : 手開始向前關節角度 ……… 54 表 5- 4 : 擊球瞬間關節角度 ……… 56 表 5- 5 : 最大伸展角速度 ……… 58 表 5- 6 : 球速、球棒速度、步幅距離與揮棒時間 ………60 表 5- 7 : 揮棒分期所花的時間 ……… 62 表 5- 8 : 棒球與慢速壘球之不同打擊位置的差異 ………63 表 5- 9 : 腳著地時棒球與慢速壘球不同打擊位置的比較 ………64 表 5-10 : 球棒與球接觸時棒球與慢速壘球不同打擊位置的比較 ………65 表 5-11 : 最大角速度在棒球與慢速壘球不同打擊位置的比較 …………66VII
圖目錄
圖 2 - 1 : 慢 速 壘 球打 擊 動 作 分 期 … …… … … …… 6 圖 3 -1 : 紅外 線攝 影機 …… … … ……… ……… ……… ………… 1 7 圖 3 -2 : 視訊 處理 器 ……… … ……… … ……… ……… ……… … 1 8 圖 3 -3 : 反 光球( 直 徑 1 4 m m 、19 m m 及 25 mm) ……… ……… 18 圖 3 - 4 : 球 棒 …… … …… … … …… …… … … …… … … … 1 9 圖 3 - 5 : 慢 速 壘 球 … … … …… … … …… 1 9 圖 3 - 6 : 擊 球 座 …… … … …… … … …… 1 9 圖 3 - 7 : 運 動 鞋 …… … … …… … … …… 2 0 圖 3 - 8 : 身 高 體 重計 及 皮 尺 … … … …… 2 0 圖 3 - 9 : 實 驗 流 程圖 … … … …… … … …… 2 2 圖 3 - 1 0 : 好 球 帶 及打 擊 區 配 置 圖 … …… … … …… 2 3 圖 3 - 1 1 : 影 機 配 置圖 … … … …… … … …… 2 4 圖 3 - 12 : 動態校 正儀 器 (w an d) ……… ……… ……… …… ……… …… 25 圖 3 - 1 3 : L 型 靜 態 校 正 儀 器 ( L - f r a m e ) … … … 2 5 圖 3 - 1 4 : 反 光 標 記 位 置 圖 … … … 2 7 圖 3 - 1 5 : 打 擊 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 … … … 3 1 圖 3 - 1 6 : 打 擊 者 X 、 Y 、 Z 空 間 方 位 示 意 圖 … … … 3 21
第 壹 章 緒 論
第 一 節 研 究 背 景
壘 球 ( s o f t b a l l ) 是 由 棒 球 發 展 而 來 , 規 則 兩 者 相 似 。 後 來 壘 球 又 分 成 快 速 壘 球 與 慢 速 壘 球 , 對 於 棒 球 與 快 速 壘 球 而 言 皆 需 要 有 高 強 度 的 技 巧 與 專 業 化 , 而 慢 速 壘 球 的 特 色 是 簡 單 易 學 , 對 於 老 年 人 或 普 通 人 都 能 接 的 到 球 與 打 的 到 球 , 可 使 參 與 者 得 到 成 就 感 , 是 一 種 大 眾 化 的 運 動 , 所 以 在 國 內 日 漸 興 盛,而 棒 球、快 速 壘 球 與 慢 速 壘 球 彼 此 間 也 有 差 異 存 在 。 棒 球 的 好 球 帶 定 義 是 在 譚 鳳 君 ( 1 9 8 3 ) 的 棒 球 規 則 簡 介 中 , 而 壘 球 的 好 球 帶 定 義 是 在 中 華 民 國 體 育 運 動 總 會 編 印 ( 2 0 0 2 ) 的 國 際 壘 球 規 則 中 , 棒 球 與 壘 球 的 好 球 帶 相 似 , 打 擊 者 在 正 常 打 擊 姿 勢 下 , 取 其 肩 部 以 下 至 膝 蓋 以 上 的 高 度 , 並 在 本 壘 板 上 之 五 邊 型 立 體 範 圍 內 皆 是 好 球 , 但 在 國 內 慢 速 壘 球 是 由 中 華 民 國 慢 速 壘 球 協 會 ( 2 0 1 3 ) 所 規 定 , 使 用 好 球 板 來 辨 別 好 壞 球 , 目 的 是 方 便 判 定 , 以 免 造 成 好 壞 球 的 爭 議 , 不 管 球 有 沒 有 通 過 本 壘 板 或 通 過 本 壘 板 時 高 度 是 否 在 膝 蓋 以 上 肩 膀 以 下 , 只 要 投 出 球 的 最 高 點 高 度 高 於 打 者 和 投 手 頭 部 且 落 到 好 球 板 中 就 算 好 球 , 因 此 棒 球 和 國 際 壘 球 規 則 所 指 的 好 球 帶 與 中 華 民 國 慢 速 壘 球 協 會 所 指 的 好 球 板 有 差 異 存 在 。 國 際 棒 球 與 壘 球 規 則 中 好 球 帶 可 分 成 上 、 中 、 下 三 個 位 置 , 而 國 內 慢 速 壘 球 的 好 球 板 是 分 成 前 、 中 、 後 三 個 落 球 點 位 置 , 在 先 前 的 相 關 研 究 中 有 探 討 棒 球 打 擊 在 不 同 好 球 帶 位 置 的 運 動 學 分 析 ( T a g o , A e , T s u c h i o k a , I s h i i & Wa d a , 2 0 0 9 ; T a g o , A e , T s u c h i o k a , I s h i i & Wa d a , 2 0 1 0 ; 莊 博 堯 , 2 0 1 1 ; 鍾2
璧 年 、 林 秀 卿 , 2 0 1 2 ) , 但 很 少 研 究 探 討 慢 速 壘 球 打 擊 在 不 同 好 球 板 位 置 的 運 動 學 分 析 , 所 以 藉 由 比 較 慢 速 壘 球 打 擊 在 不 同 好 球 板 位 置 的 球 , 以 瞭 解 及 學 習 慢 速 壘 球 打 擊 動 作 的 運 動 學 , 讓 打 者 確 定 打 擊 策 略 使 能 完 美 擊 球 。
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第 二 節 研 究 目 的
本 研 究 的 目 的 在 於 藉 由 生 物 力 學 的 研 究 方 法 , 針 對 慢 速 壘 球 打 擊 好 球 板 前 、 中 、 後 不 同 位 置 , 分 析 運 動 學 參 數 , 並 運 用 統 計 方 法 加 以 比 較 , 因 此 本 研 究 目 的 為 : 探 討 慢 速 壘 球 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 的 打 擊 動 作 之 運 動 學 參 數 。4
第 三 節 研 究 假 設
打 者 在 打 擊 好 球 板 不 同 位 置 的 球 時 之 運 動 學 參 數 , 會 隨 著 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 而 有 不 同 的 差 異 。
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第 貳 章 文 獻 探 討
本 章 首 先 將 打 者 打 擊 動 作 稍 作 簡 述 , 接 著 針 對 在 生 物 力 學 領 域 中 的 運 動 學 分 析 ( k i n e m a t i c s ) 做 整 理 與 探 討 。第 一 節 棒 壘 球 打 擊 動 作 分 析
棒 壘 球 包 括 棒 球 、 快 速 壘 球 、 慢 速 壘 球 , 而 他 們 之 間 的 打 擊 動 作 的 過 程 皆 相 似 , 是 由 一 連 串 的 身 體 動 作 組 成 , 打 擊 動 作 可 分 為 打 擊 站 姿 、 重 心 轉 移 、 跨 步 、 揮 擊 、 餘 勢 等 ( 楊 清 瓏 , 1 9 9 7 ) 。 以 生 物 力 學 的 角 度 來 區 分 , 打 擊 動 作 主 要 可 分 為 四 個 時 期 , 包 括 預 備 期 、 跨 步 期 、 揮 擊 期 、 餘 勢 動 作 期 ; 以 及 三 個 時 間 點 , 包 括 前 導 腳 離 地 、 前 腳 著 地 、 球 棒 與 球 接 觸 ( 如 圖 2 - 1 ) 。 打 擊 動 作 的 預 備 期 為 打 擊 動 作 的 開 始 , 雙 手 握 著 球 棒 在 起 始 位 置 , 兩 腳 打 開 與 肩 同 寬 膝 蓋 微 彎 , 呈 現 最 自 然 輕 鬆 的 姿 勢 , 接 著 跨 步 期 為 前 導 腳 開 始 慢 慢 離 地 , 身 體 的 重 心 向 後 移 動 , 支 撐 腳 仍 然 維 持 身 體 平 衡 , 上 半 身 往 後 旋 轉 , 直 到 前 導 腳 的 膝 關 節 抬 到 最 高 點 , 接 著 身 體 的 重 心 向 前 移 動 至 前 導 腳 著 地 , 而 揮 擊 期 為 前 導 腳 著 地 , 手 開 始 向 前 擺 動 , 身 體 的 重 心 繼 續 向 前 移 動 , 上 半 身 往 前 旋 轉 , 雙 手 使 球 棒 向 前 移 動 , 至 球 棒 與 球 接 觸 ( 擊 球 點 ) 時 結 束 , 餘 勢 動 作 期 為 球 與 球 棒 分 離 到 揮 棒 結 束 的 時 期 。 對 於 打 擊 站 姿 是 否 影 響 球 棒 速 度 , 李 明 憲 、 郭 紘 嘉 、 呂 子 平 與 劉 峻 狼 ( 2 0 0 5 ) 發 現 開 放 式 的 打 擊 動 作 會 有 較 大 的 揮 棒 速 度 , 而 對 於 棒 球 滑 步 式 與 抬 腿 式 打 擊 動 作 生 物 力 學 分 析6 上 , 莊 博 堯 、 張 家 豪 與 陳 佑 ( 2 0 1 0 ) 發 現 抬 腿 式 打 擊 有 較 短 的 揮 棒 時 間 而 產 生 較 大 的 揮 棒 速 度 , 和 較 大 的 肘 關 節 平 均 伸 展 角 速 度 與 骨 盆 平 均 旋 轉 角 速 度 , 並 呈 現 較 少 的 身 體 重 心 水 平 位 移,能 產 生 較 大 的 朝 投 手 丘 方 向 與 垂 直 地 面 的 反 作 用 力, 所 以 抬 腿 式 打 擊 會 比 滑 步 式 來 的 好 。 吳 俊 昌 、 李 明 憲 與 相 子 元 ( 2 0 0 4 ) 提 到 少 棒 不 同 打 擊 站 姿 之 足 底 壓 力 分 析 , 開 放 式 壓 力 最 大 但 壓 力 較 不 平 均 ; 封 閉 式 壓 力 過 程 較 長 ; 而 平 行 式 則 壓 力 較 為 流 暢 。 圖 2 - 1 慢 速 壘 球 打 擊 動 作 分 期
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第 二 節 棒 球 打 擊 動 作 分 期 之 運 動 學 分 析
對 於 打 擊 動 作 的 三 個 時 間 點 進 行 探 討 , 包 括 前 腳 離 地 時 間 點、前 腳 著 地 時 間 點 與 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點,探 討 肩 關 節 、 肘 關 節 、 骨 盆 與 膝 關 節 的 角 度 。 針 對 前 腳 離 地 時 間 點 的 運 動 學 分 析 , 在 We l c h , B a n k s , C o o k a n d D r a o v i t c h ( 1 9 9 5 ) 發 現 小 聯 盟 打 者,以 右 打 者 而 言 , 肩 關 節 順 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 3 0 °, 前 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 8 5 ° 、後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 1 2 3 °,骨 盆 順 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 1 8 ° , 而 對 於 膝 關 節 平 均 屈 曲 角 度 , 發 現 前 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 4 3 ° 、 後 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 3 2 °; 而 在 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 也 發 現 成 年 右 打 者 的 上 肢 軀 幹 順 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 1 5 °, 成 年 打 者 的 前 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 7 7 ° , 後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 1 2 4 °, 成 年 打 者 的 骨 盆 順 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 1 0 °, 成 年 打 者 的 前 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 4 5 °、 後 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 4 9 °, 發 現 兩 位 學 者 在 分 析 打 者 前 腳 離 地 瞬 間 的 角 度 變 化 差 異 不 大 , 有 相 似 的 上 肢 軀 幹 旋 轉 角 度 與 骨 盆 旋 轉 角 度 與 肘 、 膝 關 節 屈 曲 角 度 變 化 。 在 前 腳 著 地 時 的 運 動 學 分 析 上 , 在 We l c h 等 人 ( 1 9 9 5 ) 發 現 小 聯 盟 打 者 , 以 右 打 者 而 言 , 肩 關 節 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 2 9 °、前 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 7 0 °、後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 1 2 4 °、 骨 盆 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 4 ° 、 前 膝 關 節 平 均 屈 曲 角 度 為 4 1 °、 後 膝 關 節 平 均 屈 曲 角 度 為 4 2 °; 相 對 於 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 的 打 擊 動 作 分 析 , 發 現 成 年 打 者 的 上 肢 軀 幹 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 2 4 °, 前 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 5 9 °、 後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 1 2 9 °、 骨 盆 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 1 0 °、 前 膝 關 節 平8 均 屈 曲 角 度 為 3 9 °、 後 膝 關 節 平 均 屈 曲 角 度 為 4 6 °, 而 近 期 在 國 內 所 做 出 的 相 關 研 究 上 , 在 莊 博 堯 ( 2 0 1 1 ) 發 現 大 學 甲 一 級 打 者 前 肘 平 均 伸 展 角 度 為 1 0 8 . 3 8 °、 後 肘 平 均 伸 展 角 度 為 5 8 . 6 7 °、 骨 盆 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 2 0 . 7 3 °、 前 膝 關 節 平 均 伸 展 角 度 為 1 2 9 . 7 5 °、 後 膝 關 節 平 均 伸 展 角 度 為 1 2 9 . 5 2 °, 統 整 以 上 學 者 的 結 果 , 發 現 國 內 打 者 在 前 腳 著 地 瞬 間 的 前 肘 平 均 屈 曲 角 度 大 於 國 外 打 者 , 但 後 肘 平 均 屈 曲 角 度 小 於 國 外 打 者 , 而 國 內 打 者 的 前 膝 關 節 與 後 膝 關 節 的 平 均 屈 曲 角 度 , 皆 大 於 國 外 打 者 , 骨 盆 旋 轉 角 度 也 大 於 國 外 的 打 者 , 可 能 是 打 擊 能 力 差 異 的 關 鍵 點 , 如 果 使 關 節 角 度 相 似 , 可 能 會 有 較 佳 的 打 擊 表 現 。 在 擊 球 瞬 間 時 間 點 , 有 較 多 的 研 究 去 探 討 , We l c h 等 人 ( 1 9 9 5 ) 發 現 小 聯 盟 打 者 肩 關 節 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 6 6 °、 前 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 3 7 °、 後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 5 7 °、 骨 盆 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 8 3 °、 前 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 1 5 °、 後 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 4 5 °; 而 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 發 現 成 年 打 者 的 上 肢 軀 幹 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 4 8 °、 前 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 1 8 °、 後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 5 5 °、 骨 盆 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 7 1 °、前 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 1 1 °、後 膝 平 均 屈 曲 角 度 為 6 6 °; 而 I n k s t e r , M u r p h y, B o w e r a n d Wa t s f o r d ( 2 0 1 1 ) 提 到 澳 洲 較 高 層 級 打 者 的 前 肘 平 均 伸 展 角 度 為 1 4 8 °、 後 肘 平 均 伸 展 角 度 為 1 3 1 °、前 膝 平 均 伸 展 角 度 為 1 3 6 °、後 膝 平 均 伸 展 角 度 為 1 0 6 °; 莊 博 堯 ( 2 0 1 1 ) 也 提 到 大 學 甲 一 級 打 者 在 擊 球 瞬 間 的 前 膝 平 均 伸 展 角 度 為 1 5 5 . 2 2 °、 後 膝 平 均 伸 展 角 度 為 1 1 6 . 5 9 °, 骨 盆 逆 時 針 平 均 旋 轉 角 度 為 8 2 . 7 3 ° ; 而 鍾 璧 年 與 林 秀 卿 ( 2 0 1 2 ) 也 提 到 利 用 輔 仁 大 學 6 名 打 者 在 中 間 直 球 的 擊 球 下 , 發 現 前
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肘 平 均 屈 曲 角 度 為 2 4 . 1 8 °、 後 肘 平 均 屈 曲 角 度 為 5 0 . 4 2 °。 在 擊 球 瞬 間 的 運 動 學 分 析 上 , 各 研 究 之 間 前 後 肘 、 膝 關 節 屈 曲 角 度 有 較 大 的 差 異 存 在 , 可 能 因 為 年 齡 、 能 力 、 身 體 的 結 構 不 同 會 在 擊 球 瞬 間 產 生 較 大 差 異 。
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第 三 節 棒 球 打 擊 之 球 速 與 球 棒 速 度
以 球 棒 速 度 與 球 速 來 看 , We l c h 等 人 ( 1 9 9 5 ) 分 析 小 聯 盟 打 者 的 球 棒 速 度 , 提 到 球 棒 最 大 旋 轉 角 速 度 為 1 5 8 8 °/ s、 球 棒 的 最 大 線 性 速 度 為 3 1 m / s ; 而 I n k s t e r 等 人 ( 2 0 1 1 ) 將 澳 洲 選 手 分 成 高 能 力 與 低 能 力 打 者 , 比 較 發 現 球 棒 最 大 線 性 速 度 而 言 , 高 能 力 打 者 為 3 6 . 8 m / s 、 低 能 力 打 者 為 3 3 . 8 m / s , 而 揮 棒 所 花 的 時 間 沒 有 顯 著 的 差 異 , 對 於 球 飛 行 速 度 而 言 , 高 能 力 打 者 為 3 8 m / s, 低 能 力 打 者 為 3 5 . 6 m / s, 所 以 有 較 大 的 球 棒 速 度 就 能 夠 產 生 較 大 的 球 飛 行 速 度;而 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 提 到 了 在 球 棒 與 球 接 觸 時 的 球 棒 瞬 時 速 度 , 成 年 打 者 為 3 0 m / s 、 青 年 打 者 為 2 5 m / s ; 而 陳 河 吉 、 王 宏 正 、 楊 文 添 與 張 家 豪 ( 2 0 1 1 ) 揮 棒 軌 跡 分 析 也 得 到 棒 頭 最 大 速 度 為 2 3 . 3 m / s , 在 瞬 間 的 平 均 揮 棒 速 度 為 2 2 . 0 7 m / s , 結 果 發 現 有 較 大 的 棒 頭 速 度 與 整 季 的 打 擊 率 呈 現 正 相 關 ; 而 莊 博 堯 ( 2 0 1 1 ) 也 比 較 甲 一 級 的 選 手 與 甲 二 級 選 手 的 球 棒 速 度 , 發 現 甲 一 級 的 選 手 有 較 快 的 棒 頭 速 度 與 擊 球 初 速 皆 大 於 甲 二 級 的 選 手 , 甲 一 級 的 最 大 棒 頭 速 度 為 3 0 . 9 2 m / s 大 於 甲 二 級 選 手 的 2 7 . 3 7 m / s; 甲 一 級 的 擊 球 初 速 為 3 1 . 4 9 m / s 大 於 甲 二 級 的 2 7 . 7 4 m / s, 對 於 球 棒 速 度 與 打 擊 能 力 的 表 現 得 知 , 陳 河 吉 、 張 家 豪 與 陳 志 強 ( 2 0 0 9 ) 提 到 球 棒 速 度 對 於 打 者 的 打 擊 率 也 呈 現 正 相 關 , 球 棒 速 度 愈 快 能 產 生 較 大 的 球 飛 行 速 度 , 但 前 提 為 需 要 有 確 實 擊 到 球 的 能 力 。 ( 陳 幸 苹 、 涂 瑞 洪 , 2 0 0 9 )11
第 四 節 棒 球 打 擊 在 不 同 好 球 帶 位 置 之 運 動 學 分 析
對 於 棒 球 打 擊 好 球 帶 不 同 高 度 位 置 的 上 肢 角 度 分 析 , T a g o 等 人 ( 2 0 0 9 ) 比 較 棒 球 打 擊 在 好 球 帶 高 位 置 、 中 位 置 與 低 位 置 , 發 現 在 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 , 打 擊 好 球 帶 低 位 置 有 較 大 的 前 肘 伸 展 角 度 和 肩 關 節 旋 轉 角 度 。 而 在 莊 博 堯 ( 2 0 1 1 ) 打 者 在 打 擊 高 、 中 、 低 三 個 位 置 的 運 動 學 分 析 , 發 現 在 腳 著 地 時 間 點 、 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 , 打 擊 低 位 置 的 球 都 會 有 較 大 的 前 、 後 肘 的 伸 展 角 度 ; 而 鍾 璧 年 與 林 秀 卿 ( 2 0 1 2 ) 比 較 不 同 揮 擊 點 的 上 肢 運 動 學 而 言 , 前 肘 關 節 角 度 在 揮 擊 正 中 直 球 時 為 1 5 5 . 8 2 °, 在 揮 擊 內 角 直 球 時 為 1 5 3 . 9 6 °, 在 揮 擊 外 角 直 球 時 平 均 前 肘 關 節 角 度 為 1 6 1 . 3 9 °,對 於 前 肘 關 節 角 度 而 言 , 外 角 直 球 有 較 大 的 前 肘 關 節 伸 展 角 度 ; 而 後 肘 關 節 角 度 在 揮 擊 正 中 直 球 時 為 1 2 9 . 5 8 °,在 揮 擊 內 角 直 球 瞬 間 為 1 2 5 . 3 3 °, 在 揮 擊 外 角 直 球 瞬 間 為 1 3 4 . 6 4 °, 顯 示 後 肘 關 節 的 角 度 , 外 角 直 球 也 有 較 大 的 後 肘 關 節 伸 展 角 度 。 在 球 棒 與 後 肘 前 臂 之 平 均 角 度 在 揮 擊 正 中 直 球 瞬 間 , 平 均 角 度 為 9 6 . 6 0 °, 在 揮 擊 內 角 直 球 瞬 間 , 平 均 角 度 為 9 0 . 3 1 °, 在 揮 擊 外 角 直 球 瞬 間 , 平 均 角 度 為 1 0 2 . 2 3 °, 相 對 於 球 棒 與 後 肘 前 臂 角 度 而 言 , 外 角 直 球 大 於 中 間 直 球 , 中 間 直 球 也 大 於 內 角 直 球 , 以 上 研 究 對 於 好 球 帶 的 上 、 中 、 下 位 置 與 外 、 中 、 內 角 位 置 的 分 析 , 可 讓 我 們 明 白 肘 關 節 的 角 度 變 化 在 打 擊 的 過 程 中 , 發 現 在 較 低 的 位 置 與 較 外 角 位 置 擊 球 會 有 較 大 的 前 、 後 肘 關 節 伸 展 角 度 , 如 果 要 打 擊 低 角 度 位 置 與 較 外 角 位 置 必 須 盡 量 伸 展 前 、 後 肘 的 角 度 。 對 於 棒 球 打 擊 好 球 帶 不 同 高 度 位 置 的 下 肢 角 度 分 析 而 言12 , T a g o 等 人 ( 2 0 1 0 ) 探 討 打 者 在 揮 棒 開 始 時 間 點 到 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 , 發 現 打 擊 好 球 帶 低 位 置 時 , 是 透 過 髖 關 節 角 度 調 整 揮 棒 動 作 ; 在 前 肘 到 達 水 平 階 段 時 , 右 髖 關 節 在 打 擊 好 球 帶 高 位 置 時 會 產 生 較 小 的 髖 關 節 外 展 角 度 ; 左 髖 關 節 在 打 擊 好 球 帶 高 位 置 會 產 生 較 大 的 髖 關 節 外 展 角 度 。 莊 博 堯 ( 2 0 1 1 ) 指 出 在 揮 擊 高 球 的 球 棒 與 球 接 觸 階 段 , 會 有 較 大 的 前 、 後 膝 關 節 伸 展 角 度 和 較 大 的 骨 盆 外 展 角 度 。 由 以 上 學 者 所 發 現,對 於 下 肢 關 節 而 言,相 對 於 低 位 置 與 中 間 位 置 的 擊 球 , 打 擊 高 球 位 置 會 有 較 大 的 前 、 後 膝 關 節 伸 展 角 度 與 髖 關 節 外 展 角 度 。 對 於 棒 球 打 擊 好 球 帶 不 同 高 度 位 置 的 揮 棒 速 度 分 析 而 言 , 莊 博 堯 ( 2 0 1 1 ) 調 查 大 學 甲 一 級 球 員 , 發 現 高 位 置 擊 球 相 較 於 習 慣 位 置 與 中 間 位 置 間 , 高 位 置 的 擊 球 有 較 慢 的 擊 球 初 速 , 高 位 置 為 2 8 . 0 9 m / s 小 於 低 位 置 的 3 0 . 3 4 m / s; 而 最 大 棒 頭 速 度 , 高 位 置 ( 2 7 . 6 5 m / s ) 小 於 低 位 置 ( 2 9 . 7 3 m / s ) , 另 外 鍾 璧 年 與 林 秀 卿 ( 2 0 1 2 ) 在 揮 擊 正 中 直 球 發 現 , 球 棒 平 均 瞬 時 速 度 為 3 9 . 2 3 m / s ; 在 揮 擊 內 角 直 球 , 球 棒 平 均 瞬 時 速 度 為 3 8 . 6 0 m / s ; 在 揮 擊 外 角 直 球 , 球 棒 平 均 瞬 時 速 度 4 0 . 6 9 m / s 。 發 現 揮 擊 高 位 置 會 有 較 長 的 揮 棒 時 間,以 最 大 棒 頭 速 度 而 言, 中 間 位 置 大 於 低 位 置 , 低 位 置 又 大 於 高 位 置 , 對 於 擊 球 初 速 而 言 , 中 間 位 置 也 大 於 低 位 置 , 低 位 置 大 於 高 位 置 , 而 比 較 不 同 揮 擊 點 的 擊 球 瞬 間 的 揮 棒 速 度 而 言 , 外 角 直 球 會 有 較 大 的 揮 棒 速 度 大 於 中 間 , 中 間 位 置 也 大 於 內 角 位 置 , 所 以 打 者 假 使 為 了 要 有 較 大 的 揮 棒 速 度 , 可 以 藉 由 攻 擊 好 球 帶 外 角 與 中 間 位 置 的 球 , 來 產 生 較 大 的 球 速 , 在 比 賽 過 程 中 能 夠 有 安 打 機 率 的 發 生 。
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第 五 節 結 語
由 於 日 漸 蓬 勃 的 慢 速 壘 球 的 發 展 , 老 中 青 三 代 都 可 以 參 與 的 運 動 賽 事 , 大 家 對 於 慢 速 壘 球 的 精 進 更 有 興 趣 , 以 往 對 於 棒 球 打 擊 的 相 關 論 文 有 很 多 的 研 究 與 討 論 , 而 且 已 對 於 棒 球 好 球 帶 高 、 中 、 低 位 置 的 打 擊 生 物 力 學 分 析 進 行 研 究 , 但 很 少 對 於 慢 速 壘 球 好 球 帶 前 、 中 、 後 位 置 的 打 擊 進 行 生 物 力 學 分 析 的 文 獻 探 討 , 因 為 國 內 慢 速 壘 球 為 了 方 便 判 斷 好 壞 球 所 出 現 的 好 球 板 區 域,與 棒 球 打 擊 上 的 好 球 帶 位 置 有 所 差 異, 為 了 使 打 者 明 確 的 瞭 解 對 於 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 打 擊 的 策 略 , 所 以 藉 由 分 析 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 的 打 擊 動 作 的 分 析 探 討 , 以 利 球 員 與 教 練 對 於 慢 速 壘 球 打 擊 訓 練 與 增 進 打 擊 能 力 有 更 進 一 步 的 認 識 。14
第 參 章 研 究 方 法 與 步 驟
第 一 節 實 驗 參 與 者
本 研 究 參 與 者 以 1 2 名 年 滿 2 0 歲 的 大 專 慢 速 壘 球 系 隊 的 男 性 右 打 者 選 手 , 參 與 慢 速 壘 球 社 團 有 兩 年 以 上 的 時 間 , 每 週 有 固 定 訓 練 時 間 ( 每 週 三 次 ) 、 有 參 與 比 賽 兩 次 以 上 的 經 驗 。 接 受 實 驗 測 試 時 一 年 內 無 任 何 肌 肉 及 骨 骼 的 損 傷 發 生 , 參 加 實 驗 測 試 前 皆 詳 細 告 知 實 驗 的 目 的 與 流 程 , 與 徵 得 受 試 者 同 意 和 簽 署 受 試 者 同 意 書 , 而 本 研 究 已 經 通 過 研 究 倫 理 審 查 通 過 , 且 在 實 驗 前 必 須 填 寫 基 本 資 料 , 資 料 表 內 容 包 括 : 姓 名 、 性 別 、 年 齡 、 球 齡 、 守 備 位 置 、 左 打 或 ( 右 打 ) 、 身 高 、 體 重 、 運 動 習 慣 、 過 去 受 傷 部 位 及 受 傷 時 間 、 獎 牌 紀 錄 。 排 除 條 件 為 年 齡 未 滿 2 0 歲、無 參 與 慢 速 壘 球 運 動 兩 年 的 時 間 、 每 週 無 二 次 以 上 的 訓 練 時 間 、 無 慢 速 壘 球 比 賽 的 經 驗 、 一 年 內 有 肌 肉 骨 骼 損 傷 的 發 生 。15
第 二 節 實 驗 時 間 及 地 點
一 、 實 驗 時 間 : 1 0 3 年 7 月 1 日 至 1 0 3 年 8 月 5 日 , 每 位 參 與 者 的 實 驗 時 間 約 為 3 小 時 。
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第 三 節 實 驗 儀 器 及 設 備
本 研 究 實 驗 設 備 分 為 硬 體 設 備 與 軟 體 設 備 , 硬 體 設 備 用 於 收 取 實 驗 中 的 動 作 訊 號 和 資 料 , 軟 體 設 備 包 括 訊 號 的 處 理 及 統 計 資 料 的 運 算 。 一 、 硬 體 設 備 ( 一 ) 動 態 分 析 量 測 儀 器 ( V I C O N N E X U S m o t i o n a n a l y s i s s y s t e m , O x o f o r d M e t r i c s L i m i t e d , U K ) 動 態 分 析 量 測 系 統 包 括 8 臺 紅 外 線 攝 影 機 ( 圖 3 - 1 ) 、 視 訊 處 理 器 ( 圖 3 - 2 ) 、 個 人 電 腦 及 反 光 球 ( 圖 3 - 3 ) 所 組 成 , 利 用 紅 外 線 攝 影 機 收 集 黏 貼 在 受 試 者 身 上 的 反 光 球 反 射 的 光 影 , 藉 由 視 訊 處 理 器 將 影 像 資 料 做 轉 換 , 輸 入 至 電 腦 , 再 藉 由 動 態 分 析 量 測 系 統 的 Wo r k s t a t i o n V 4 . 5 軟 體 , 對 反 光 球 的 行 進 軌 跡 作 辨 識 , 即 可 以 得 知 反 光 球 相 對 於 參 考 坐 標 系 的 空 間 座 標。本 研 究 實 驗 身 體 特 定 的 3 1 個 部 位 , 加 上 球 棒 4 個 、 球 1 個 , 共 3 6 個 反 光 標 記 位 置 , 分 別 各 貼 上 直 徑 1 4 m m、 1 9 m m 及 2 5 m m 的 反 光 球 , 加 上 本 壘 板 外 圍 4 顆 反 光 球 點 來 確 定 打 者 站 立 相 對 位 置 以 獲 取 資 料 。17
攝 影 機 前 面 觀
攝 影 機 側 面 觀
18 圖 3 - 2 視 訊 處 理 器 圖 3 - 3 反 光 球 ( 直 徑 1 4 m m 、 1 9 m m 及 2 5 m m ) ( 二 ) 球 棒 、 球 與 擊 球 座 球 棒 是 使 用 T P S M O D E L S B 8 5 W ˙ O F F I C I A L S O F T B A L L 3 4 I N ˙ 2 6 O Z 的 標 準 球 棒 ( 圖 3 - 4 ) 、 球 是 使 用 Y S S B - 1 1 0 0 A 級 真 皮 比 賽 壘 球 ( 圖 3 - 5 ) 、 標 準 擊 球 座 ( 圖 3 - 6 ) 。
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圖 3 - 4 球 棒
圖 3 - 5 慢 速 壘 球
20 ( 三 ) 鞋 子 本 實 驗 使 用 F U H K E N 型 號 8 6 3 1 5 1 灰 藍 色 同 款 運 動 鞋 , 如 圖 3 - 7 。 圖 3 - 7 . 運 動 鞋 ( 四 ) 參 數 測 量 工 具 人 體 參 數 測 量 工 具 包 括 : 身 高 計 、 體 重 計 、 皮 尺 、 游 標 尺 , 以 測 量 身 高 、 體 重 及 身 體 各 部 位 之 人 體 參 數 。 ( 圖 3 - 8 ) 圖 3 - 8 身 高 體 重 計 圖 及 皮 尺
21 二 、 軟 體 設 備 本 研 究 利 用 Wo r k s t a t i o n V 4 . 5、M AT L A B 6 . 5、E X C E L 2 0 1 0 及 S P S S 1 2 . 0 等 軟 體 作 資 料 的 運 算 及 分 析 。 Wo r k s t a t i o n V 4 . 5 用 於 運 動 學 資 料 。 M AT L A B 6 . 5 程 式 主 要 用 於 資 料 數 據 的 運 算 。 E X C E L 2 0 1 0 用 於 資 料 數 據 的 整 理 及 S P S S 1 2 . 0 軟 體 對 數 據 的 統 計 運 算 。
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第 四 節 實 驗 流 程 與 步 驟
本 實 驗 流 程 包 括 實 驗 場 地 布 置 與 儀 器 架 設 、 系 統 校 正 、 受 試 者 填 寫 基 本 資 料 與 參 與 者 同 意 書 、 量 測 人 體 計 測 資 料 。 讓 受 試 者 進 行 5 ~ 1 0 分 鐘 的 熱 身 活 動 後 , 完 成 反 光 標 記 的 黏 貼 。 開 始 進 行 靜 態 與 動 態 的 資 料 收 集 , 最 後 進 行 資 料 處 理 與 結 果 分 析 ( 實 驗 流 程 圖 詳 見 圖 3 - 9 ) 。 圖 3 - 9 實 驗 流 程 圖23 一 、 實 驗 室 場 地 佈 置 與 儀 器 架 設 好 球 板 與 打 擊 區 的 配 置 圖 如 圖 3 - 1 0, 由 於 打 擊 出 去 球 的 飛 行 可 能 會 損 害 高 速 攝 影 機 , 所 以 在 球 上 裝 置 童 軍 繩 與 擊 球 座 做 固 定 , 以 防 止 球 的 飛 行 去 損 害 攝 影 機 , 並 在 周 圍 架 設 8 臺 V I C O N 高 速 攝 影 機 , 調 整 攝 影 機 位 置 與 視 角 , 使 所 有 的 反 光 標 記 皆 能 至 少 被 兩 台 以 上 的 攝 影 機 擷 取 到 , 攝 影 機 配 置 圖 如 圖 3 - 1 1 。 圖 3 - 1 0 好 球 帶 及 打 擊 區 配 置 圖
24 圖 3 - 1 1 攝 影 機 配 置 圖 二 、 系 統 校 正 並 建 立 實 驗 室 座 標 將 攝 影 機 所 擷 取 之 二 維 影 像 重 建 於 三 維 空 間 中 之 位 置 , 須 先 進 行 系 統 之 校 正 。 系 統 校 正 分 為 兩 個 部 分 : 首 先 , 使 用 動 態 校 正 器 ( w a n d , 圖 3 - 1 2 ) 於 量 測 空 間 中 移 動 , 校 正 8 臺 影 機 擷 取 之 可 能 影 像 誤 差 , 再 以 L 型 靜 態 校 正 儀 ( L - f r a m e , 圖 3 - 1 3 ) 定 義 實 驗 室 座 標 系 , 置 於 右 側 力 板 上 , 將 實 驗 室 座 標 系 原 點 定 義 於 力 板 右 下 角 , 經 正 確 的 系 統 校 正 , 才 能 夠 確 保 實 驗 資 料 收 集 的 精 確 度 。
25 圖 3 - 1 2 動 態 校 正 儀 器 ( w a n d ) 圖 3 - 1 3 L 型 靜 態 校 正 儀 器 ( L - f r a m e ) 三 、 填 寫 及 量 測 基 本 資 料 首 先 以 身 高 體 重 計 量 測 受 試 者 的 身 高 、 體 重 , 並 以 皮 尺 及 游 標 尺 等 測 量 工 具 分 別 測 量 受 試 者 的 肢 段 參 數 ( 如 表 3 - 1 ) , 紀 錄 資 料 以 供 日 後 使 用 。
26 表 3 - 1 肢 段 參 數 值 定 義 表 名 稱 定 義 及 範 圍 上 臂 圍 垂 直 於 上 臂 的 最 大 上 臂 圍 前 臂 圍 垂 直 於 前 臂 的 最 大 前 臂 圍 膝 寬 膝 關 節 股 骨 髁 間 最 大 寬 度 踝 寬 腿 長 內 外 踝 之 最 大 距 離 的 寬 度 股 骨 大 轉 子 上 端 到 腓 骨 外 踝 之 垂 直 距 離 大 腿 長 股 骨 大 轉 子 到 脛 骨 外 髁 上 緣 之 垂 直 距 離 小 腿 長 脛 骨 外 髁 上 緣 至 腓 骨 外 踝 之 垂 直 距 離 足 長 跟 骨 最 後 緣 至 最 長 腳 趾 趾 尖 的 距 離 大 腿 圍 垂 直 於 大 腿 長 軸 , 並 且 介 於 股 骨 大 轉 子 及 股 骨 外 髁 中 間 大 腿 圍 小 腿 圍 垂 直 於 小 腿 長 軸 的 最 大 小 腿 圍 臀 圍 腰 圍 ( 臍 上 一 吋 ) 髂 前 上 棘 之 寬 度 雙 腿 併 攏 時 的 水 平 量 測 臀 圍 臍 上 一 吋 的 腰 圍 兩 側 髂 前 上 棘 的 距 離
27 四 、 參 與 者 進 行 熱 身 實 驗 進 行 前 先 請 每 位 參 與 者 進 行 1 0 分 鐘 之 暖 身 運 動,分 別 為 各 5 分 鐘 的 靜 態 肌 肉 伸 展 運 動 及 揮 空 棒 練 習 , 目 的 是 讓 參 與 者 可 以 盡 最 大 的 努 力 表 現 及 減 低 因 熱 身 不 足 所 造 成 之 運 動 傷 害 風 險 。 五 、 黏 貼 反 光 標 記 使 用 球 型 被 動 式 反 光 標 記 黏 貼 於 身 體 特 定 位 置 , 反 光 標 記 所 反 射 的 紅 光 紀 錄 身 體 肢 段 於 三 維 空 間 中 的 運 動 軌 跡 ( 如 圖 3 - 1 4 ) 。 本 研 究 修 正 之 前 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 的 反 光 標 記 之 配 置 , 於 受 試 者 身 體 3 1 個 、 球 棒 4 個 與 球 1 個 特 定 位 置 黏 貼 反 光 標 記 和 本 壘 板 外 4 個 位 置 ( 表 3 - 2 ) 。 圖 3 - 1 4 反 光 標 記 位 置 圖
28 表 3 - 2 反 光 標 記 黏 貼 位 置 編 號 代 號 定 義 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 4 0 R T M J R T M J R S H O R S H O R U AT R M E L R U F T R U B T L M E L L U AT L U F T L U B T R L W R L L W R R A S I L A S I S A C R R L K E R L G R M K E L L K E L L G L M K E R L A K R M A K L L A K L M A K R T O E R H E E L T O E L H E E B AT 1 B AT 2 B AT 3 B AT 4 B A L L H P F ( L ) H P B ( L ) H P B ( R ) H P F ( R ) 顳 顎 關 節 ( 右 ) 顳 顎 關 節 ( 左 ) 肩 峰 端 ( 右 ) 肩 峰 端 ( 左 ) 肱 骨 外 上 髁 ( 右 ) 三 角 架 上 端 ( 右 ) 三 角 架 前 端 ( 右 ) 三 角 架 後 端 ( 右 ) 肱 骨 外 上 髁 ( 左 ) 三 角 架 上 端 ( 左 ) 三 角 架 前 端 ( 左 ) 三 角 架 後 端 ( 左 ) 橈 骨 莖 突 ( 右 ) 橈 骨 莖 突 ( 左 ) 髂 前 上 棘 ( 右 ) 髂 前 上 棘 ( 左 ) 薦 椎 膝 關 節 外 側 ( 右 ) 大 腿 外 側 ( 右 ) 膝 關 節 內 側 ( 右 ) 膝 關 節 外 側 ( 左 ) 大 腿 外 側 ( 左 ) 膝 關 節 內 側 ( 左 ) 足 部 外 踝 ( 右 ) 足 部 內 踝 ( 右 ) 足 部 外 踝 ( 左 ) 足 部 內 踝 ( 左 ) 第 二 蹠 骨 ( 右 ) 跟 骨 ( 右 ) 第 二 蹠 骨 ( 左 ) 跟 骨 ( 左 ) 球 棒 近 端 球 棒 中 端 ( 前 ) 球 棒 中 端 ( 後 ) 球 棒 末 端 打 擊 用 球 本 壘 板 外 ( 左 前 ) 本 壘 板 外 ( 左 後 ) 本 壘 板 外 ( 右 後 ) 本 壘 板 外 ( 右 前 )
29 六 、 靜 態 資 料 收 集 攝 影 機 擷 取 靜 態 解 剖 學 姿 勢 資 料 , 取 得 各 個 肢 段 反 光 標 記 間 的 相 對 位 置 及 各 關 節 中 心 , 可 作 為 受 試 者 各 關 節 的 起 始 角 度 ( 關 節 參 考 位 置 ) , 以 作 為 動 態 資 料 分 析 之 基 準 。 七 、 前 、 中 、 後 三 次 揮 棒 動 作 之 動 態 資 料 收 集 揮 棒 動 作 測 試,主 要 以 動 態 分 析 量 測 系 統,獲 取 打 者 前 、 中 、 後 三 次 揮 棒 位 置 的 運 動 學 參 數 。 受 試 者 以 上 半 身 赤 裸 、 下 半 身 穿 著 束 褲 或 短 褲 及 穿 著 同 款 式 運 動 鞋 進 行 測 試 。 並 於 受 試 者 身 上 分 別 黏 貼 直 徑 1 4 m m 、 1 9 m m 、 2 5 m m 的 反 光 球 共 3 1 顆 及 球 棒 4 顆 、 球 1 顆 、 本 壘 板 4 顆 。 為 了 使 反 光 球 不 會 因 實 驗 時 身 體 的 活 動 或 震 動 而 鬆 脫 掉 落 , 以 彈 性 貼 布 及 3 M 透 氣 膠 帶 做 固 定 。 黏 貼 配 置 完 成 後 , 請 受 試 者 做 最 大 範 圍 的 伸 展 和 屈 曲 活 動 , 以 調 整 和 確 定 儀 器 的 導 線 或 是 反 光 球 , 不 會 對 受 試 者 的 活 動 產 生 任 何 限 制 。 實 驗 用 球 將 使 用 和 比 賽 相 同 的 球 , 在 球 的 表 面 貼 上 反 光 貼 紙 , 並 將 球 視 為 一 個 標 誌 點 , 來 定 義 球 的 位 置 。 所 有 儀 器 配 置 完 成 後 , 受 試 者 兩 眼 直 視 前 方 , 上 半 身 挺 直 , 並 做 自 然 解 剖 姿 勢 , 先 收 集 自 然 姿 勢 的 資 料 , 作 為 之 後 動 態 資 料 的 基 準 , 然 後 請 受 試 者 開 始 試 打 , 當 受 試 者 自 覺 已 適 應 場 地 及 設 備 , 到 可 發 揮 真 正 打 擊 能 力 後 , 開 始 進 行 打 擊 動 作 測 試 。 打 擊 動 作 測 試 為 揮 擊 好 球 板 前 、 中 、 後 三 種 不 同 位 置 球 情 境 的 設 計 ( 如 圖 3 - 1 5 ) , 好 球 板 前 位 置 為 球 擺 放 於 好 球 前 緣 三 分 之 一 位 置 ; 好 球 板 中 間 位 置 為 球 擺 放 於 前 緣 與 後 緣 之 中 間 位 置 ; 好 球 板 後 位 置 為 球 擺 放 於 好 球 板 後 緣 三 分 之 一 位
30 置 , 擊 球 座 高 度 位 置 皆 置 於 打 者 肚 臍 位 置 。 正 式 實 驗 前 , 要 求 受 試 者 做 好 打 擊 準 備 站 姿 , 依 個 人 習 慣 的 打 擊 站 姿 , 使 打 者 的 肚 臍 中 心 對 準 好 球 板 後 位 置 打 擊 座 , 讓 打 者 練 習 打 擊 三 種 不 同 位 置 球 的 情 境 , 並 找 出 最 符 合 個 人 習 慣 的 揮 擊 位 置 , 直 到 打 者 認 為 自 己 已 準 備 妥 當 , 即 可 告 知 施 測 人 員 。 必 須 注 意 的 是 每 位 受 試 者 兩 腳 擺 放 之 位 置 與 三 種 不 同 位 置 球 擺 放 之 高 度 在 正 式 測 驗 前 即 必 須 確 定 與 統 一 , 以 控 制 其 它 可 能 影 響 實 驗 結 果 的 變 項 , 因 此 正 式 施 測 的 期 間 不 得 做 任 何 更 動 。 正 式 施 測 前 , 每 位 受 試 者 對 於 三 種 不 同 位 置 球 情 境 的 揮 擊 順 序 安 排 , 以 隨 機 決 定 之 。 正 式 施 測 時 , 三 種 不 同 位 置 球 情 境 對 每 位 受 試 者 而 言 皆 揮 擊 5 次 , 揮 擊 過 程 中 只 要 球 棒 能 完 全 擊 中 球 與 使 球 往 中 線 方 向 平 飛 出 去 即 算 成 功 擊 球 , 每 種 位 置 球 情 境 至 少 收 取 3 次 成 功 擊 球 , 若 5 次 揮 擊 中 未 補 足 3 次 成 功 擊 球 次 數 , 繼 續 增 加 揮 擊 次 數 , 直 到 該 情 境 收 足 3 次 成 功 擊 球 次 數 。 每 次 揮 擊 後 至 下 一 次 揮 擊 期 間 , 中 途 的 休 息 時 間 為 1 分 鐘 。 打 擊 測 試 過 程 中 , 要 求 打 者 視 同 正 式 比 賽 情 況 , 盡 全 力 去 揮 擊 , 每 位 受 試 者 均 使 用 同 一 球 座 與 鋁 棒 並 且 揮 擊 同 一 顆 球。三 種 打 擊 情 境 後,即 完 成 所 有 打 擊 動 作 的 資 料 收 集 。
31 好 球 板 前 位 置 好 球 板 中 位 置 好 球 板 後 位 置 圖 3 - 1 5 打 擊 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 八 、 資 料 處 理 與 分 析 首 先 使 用 w o r k s t a t i o n 4 . 5 軟 體 , 將 每 一 個 標 記 點 進 行 定 義 和 軌 跡 辨 識 ( t r a c k i n g ) , 確 定 標 記 點 在 參 考 坐 標 系 中 的 位 置 座 標 後 , 將 訊 號 輸 出 , 在 同 樣 利 用 M a l t a b 程 式 演 算 , 反 光 標 記 軌 跡 以 B u t t e r w o r t h 6 赫 茲 低 通 濾 波 ( l o w p a s s f i l t e r ) 使 資 料 平 順 化 , 並 且 過 濾 雜 訊 , 再 將 各 個 肢 段 分 別 在 解 剖 學 平 面 , 定 義 出 肢 段 的 向 量 座 標 , 根 據 以 下 運 動 學 參 數 之 定 義 , 估 算 出 兩 個 相 鄰 肢 段 的 關 節 角 度 。 本 研 究 所 探 討 的 運 動 學 參 數 , 參 考 之 前 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 實 驗 所 使 用 的 運 動 學 參 數 , 包 括 步 幅 、 肘 關 節 屈 曲 角 度 ( 角 速 度 ) 、 膝 關 節 屈 曲 角 度 ( 角 速 度 ) 、 頭 部 旋 轉 角 度 、 上 部 軀 幹 和 骨 盆 的 旋 轉 角 度 ( 角 速 度 ) 、 最 大 球 速 、 最 大 球 棒 速 度 , 說 明 如 表 3 - 3 。 對 於 上 部 軀 幹 、 骨 盆 旋 轉 角 度 與 軀 幹 旋 轉 角 度 , 正 值 為 向 左 旋 轉 , 負 值 為 向 右 旋 轉 , 以 上 運 動
32 學 參 數 , 分 別 針 對 前 、 中 、 後 三 次 揮 棒 進 行 分 析 與 比 較 。 打 擊 動 作 的 時 間 定 義 , 分 為 4 個 不 同 時 間 點 : 前 腳 離 地 、 前 腳 著 地 、 手 開 始 向 前 、 球 棒 與 球 接 觸 時 , 在 整 個 打 擊 動 作 中 所 佔 的 時 間 加 以 分 析 。 圖 3 - 1 6 為 打 擊 者 X 、 Y 、 Z 空 間 方 位 示 意 圖 。 X 軸 向 : 在 水 平 面 上 , 以 本 壘 板 到 投 手 方 向 為 正 , 反 之 為 負 。 Y 軸 向 : 以 右 打 擊 者 而 言 , 打 者 後 方 為 正 、 前 方 為 負 。 Z 軸 向 : 垂 直 地 面 向 上 的 方 向 為 正 , 向 下 為 負 。 圖 3 - 1 6 打 擊 者 X 、 Y 、 Z 空 間 方 位 示 意 圖
33 表 3 - 3 運 動 學 參 數 定 義 參 數 名 稱 定 義 步幅 左,右腳踝之間的距離。 頭部旋轉角度 上部軀幹旋轉角度 一個向 量從右 顳顎 關節到 左顳 顎關 節, 在 XY 平面上的投影 和 X 軸之間 的夾 角,正值為向左旋轉 ,負值向右旋轉。 一個向量從右肩指向左肩,在 XY 平面 上的投影和 X 軸之間的夾角,正值為向 左旋轉,負值為向右旋轉。 骨盆旋轉角度 頭部峰值角速度 上部軀幹峰值角速度 骨盆峰值角速度 肘關節屈曲角度 一個向 量從右 髖關 節指向 左髖 關節 ,在 XY 平面上的投影和 X 軸之間的夾角,正 值為向左旋轉,負值為向右旋轉。 頭部旋轉角度對時間的微分。 上部軀幹旋轉角度對時間的微分。 骨盆旋轉角度對時間的微分。 前臂與上臂之夾角,0°時達到完全伸展。 膝關節屈曲角度 大腿與小腿之夾角,0°時達到完全伸展。 肘與膝關節角速度 肘與膝 關節的 屈曲 伸展角 度對 時間 的微 分。 最大球速 球飛行之最大速度。 最大球棒速度 球棒之最大速度。
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第 五 節 統 計 方 法
本 研 究 所 有 數 據 皆 以 平 均 值 ± 標 準 差 呈 現 , 並 以 套 裝 統 計 軟 體 S P S S 1 2 . 0 進 行 統 計 分 析 ; 利 用 重 複 量 數 單 因 子 變 異 數 分 析 ( o n e - w a y. A N O VA , r e p e a t e d m e a s u r e s ) 來 比 較 打 擊 揮 棒 分 析 三 個 不 同 目 標 位 置 擊 球 時,運 動 學 參 數 上 的 差 異 性, 並 透 過 L S D 法 做 事 後 比 較 , 本 研 究 之 顯 著 水 準 訂 為 P < . 0 5 。35
第 肆 章 結 果
本 研 究 針 對 慢 速 壘 球 打 擊 在 三 個 不 同 目 標 區 域 , 包 括 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 的 步 幅 、 球 速 、 球 棒 速 度 、 最 大 球 棒 速 度、頭 部 的 旋 轉 角 度、上 部 軀 幹 和 骨 盆 的 旋 轉 角 度 及 角 速 度 、 肘 關 節 與 膝 關 節 的 屈 曲 角 度 及 伸 展 角 速 度 等 參 數 加 以 比 較 與 分 析,本 實 驗 皆 以 右 打 者 選 手 來 做 分 析,左 腳 為 打 者 的 前 腳 , 右 腳 為 後 腳 。第 一 節 參 與 者 基 本 資 料
本 研 究 參 與 者 為 1 2 名 年 滿 2 0 歲 的 慢 速 壘 球 系 隊 男 性 右 打 者 選 手 , 所 有 選 手 參 與 慢 速 壘 球 有 兩 年 以 上 的 時 間 , 每 週 有 三 天 以 上 規 律 的 訓 練 時 間,有 參 與 過 兩 次 以 上 的 比 賽 經 驗, 在 接 受 實 驗 時 一 年 內 無 肌 肉 骨 骼 的 損 傷 , 選 手 們 皆 可 以 做 出 完 整 的 打 擊 動 作 。 ( 表 4 - 1 ) 表 4 - 1 參 與 者 基 本 資 料 ( 1 2 名 ) 年 齡 ( 歲 ) 體 重 ( 公 斤 ) 身 高 ( 公 分 ) 球 齡 ( 年 ) 訓 練 週 期 ( 天 ) 打 者 2 1 . 4 ± 0 . 8 7 2 . 4 ± 1 1 . 0 1 7 1 . 0 ± 4 . 9 6 . 9 ± 2 . 9 3 . 4 ± 0 . 7 ( 平 均 值 ± 標 準 差 )36
第 二 節 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 的 時 間 分 期 、
步 幅 、 揮 棒 速 度 與 球 速
一 、 打 擊 過 程 的 時 間 分 期 慢 速 壘 球 打 擊 在 前 、 中 、 後 位 置 的 各 時 間 分 期 所 花 得 時 間 如 表 4 - 2 , 經 統 計 後 發 現 步 幅 期 所 花 的 時 間 , 前 位 置 擊 球 時 間 為 0 . 6 6 ± 0 . 1 8 秒 比 中 間 位 置 0 . 5 9 ± 0 . 2 秒 需 要 花 費 較 久 的 時 間 ( p = . 0 4 9 ) , 過 渡 期 則 無 顯 著 的 差 異 , 在 球 棒 加 速 期 時 , 前 位 置 所 花 的 時 間 為 0 . 1 3 ± 0 . 0 2 秒 大 於 中 間 0 . 1 1 ± 0 . 0 2 秒 和 後 位 置 0 . 0 9 ± 0 . 0 1 秒 ( p < . 0 0 1 ) , 而 揮 棒 總 時 間 的 前 位 置 0 . 8 3 ± 0 . 1 7 秒 大 於 中 間 位 置 0 . 7 9 ± 0 . 1 7 秒 ( p = . 0 2 7 ) 。 表 4 - 2 前 、 中 、 後 位 置 的 打 擊 時 間 分 期 前 位 置 中 位 置 後 位 置 P 事 後 比 較 步 幅 期 0 . 6 6 ± 0 . 1 8 0 . 5 9 ± 0 . 2 0 . 6 5 ± 0 . 1 7 . 0 4 9 * 前 > 中 過 渡 期 0 . 0 4 ± 0 . 0 2 0 . 0 4 ± 0 . 0 2 0 . 0 4 ± 0 . 0 1 . 1 8 1 球 棒 加 速 期 0 . 1 3 ± 0 . 0 2 0 . 1 1 ± 0 . 0 2 0 . 0 9 ± 0 . 0 1 < . 0 0 1 * 前 > ( 中 、 後 ) 揮 棒 總 時 間 0 . 8 3 ± 0 . 1 7 0 . 7 4 ± 0 . 1 9 0 . 7 9 ± 0 . 1 7 . 0 2 7 * 前 > 中 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 秒 ) ( * p < . 0 5 )37 二 、 打 擊 在 前 、 中 、 後 位 置 的 步 幅 、 球 速 與 球 棒 速 度 針 對 步 幅 、 球 速 與 球 棒 速 度 發 現 , 前 位 置 有 較 大 的 步 幅 距 離 為 6 8 . 2 9 ± 7 . 8 0 公 分 , 大 於 中 間 5 9 . 5 1 ± 7 . 3 6 公 分 和 後 位 置 5 7 . 7 4 ± 6 . 6 8 公 分 ( p < . 0 0 1 ) , 而 打 擊 中 間 位 置 會 產 生 較 大 的 球 速 與 球 棒 速 度 , 分 別 為 2 1 . 1 1 ± 1 . 0 8 公 尺 / 秒 與 1 6 . 6 7 ± 1 . 0 3 公 尺 / 秒 , 大 於 後 位 置 的 2 0 . 4 6 ± 1 . 4 9 公 尺 / 秒 與 1 5 . 7 9 ± 1 . 4 8 公 尺 / 秒 ( p = . 0 0 3 及 p = . 0 3 3 ) 。 ( 如 表 4 - 3 ) 表 4 - 3 前 、 中 、 後 位 置 的 步 幅 、 球 速 與 球 棒 速 度 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 步幅 (公分 ) 68.29 ±7.80 59.51 ±7.36 57.74 ±6.68 <.001* 前>(中、後) 球棒 最大速度 (公尺 /秒 ) 21.34 ±0.65 21.11 ±1.08 20.46 ±1.49 .003* 中>後 最大球速 (公尺 /秒 ) 16.55 ±1.37 16.67 ±1.03 15.79 ±1.48 .033* 中>後 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( * p < . 0 5 )
38
第 三 節 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 的 關 節 角 度 變 化
本 研 究 針 對 頭 部 、 上 部 軀 幹 、 骨 盆 、 肘 關 節 與 膝 關 節 , 在 打 擊 四 個 時 間 點 的 比 較 , 四 個 時 間 點 包 括 前 腳 離 地 、 前 腳 著 地 、 手 開 始 向 前 與 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 。 一 、 頭 部 旋 轉 角 度 頭 部 旋 轉 動 作 的 擺 動 為 先 向 前 旋 轉 , 再 微 微 向 後 旋 轉 幾 度 , 緊 接 著 開 始 向 前 旋 轉 , 然 後 向 前 旋 轉 到 個 人 的 最 大 旋 轉 角 度 。 頭 部 旋 轉 角 度 如 表 4 - 4 , 在 四 個 時 間 點 比 較 皆 發 現 前 位 置 的 頭 部 旋 轉 角 度 大 於 中 間 和 後 位 置 , 表 示 打 者 在 打 擊 前 位 置 時 頭 部 向 前 旋 轉 的 角 度 最 大 ( P < . 0 0 1 ) 。 表 4 - 4 前 、 中 、 後 位 置 之 頭 部 旋 轉 角 度 變 化 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 前腳離地 26.46 ±6.54 18.50 ±8.94 9.20 ±6.67 <.001* 前>中>後 前腳著地 24.87 ±7.90 15.02 ±8.19 4.96 ±3.12 <.001* 前>中>後 手開始向前 25.56 ±7.20 15.28 ±7.46 5.10 ±2.65 <.001* 前>中>後 球棒與球 接觸 38.51 ±6.67 28.54 ±8.93 12.11 ±7.45 <.001* 前>中>後 (平均值 ± 標準差 )(單位 :度 )(*p<.05)39 二 、 上 部 軀 幹 旋 轉 角 度 上 部 軀 幹 旋 轉 角 度 在 前 腳 離 地 時 , 打 擊 後 位 置 向 後 旋 轉 角 度 為 3 7 . 7 ± 9 . 7 4 度 大 於 前 位 置 3 1 . 0 5 ± 8 . 7 3 度 ( P = . 0 1 5 ) ; 在 前 腳 著 地 時 , 打 擊 後 位 置 向 後 旋 轉 角 度 為 3 8 . 5 9 ± 1 3 . 5 8 度 大 於 前 位 置 3 0 . 3 5 ± 1 2 . 0 8 度 和 中 間 位 置 3 3 . 5 4 ± 1 3 . 7 度 ( P < . 0 0 1 ) ; 手 開 始 向 前 時 間 點 無 顯 著 差 異 ; 在 球 棒 與 球 接 觸 時 , 打 擊 前 位 置 向 前 旋 轉 角 度 為 8 5 . 7 1 ± 9 . 0 1 度 大 於 中 間 位 置 7 5 . 0 3 ± 1 7 . 6 8 度 , 中 間 位 置 也 大 於 後 位 置 6 1 . 9 8 ± 8 . 6 1 度 ( P < . 0 0 1 ) 。 如 表 4 - 5 對 於 上 部 軀 幹 旋 轉 動 作 的 傳 遞 在 腳 離 地 時 是 先 往 後 旋 轉 , 腳 著 地 時 緩 慢 向 前 , 手 開 始 向 前 時 快 速 旋 轉 向 前 , 球 棒 與 球 接 觸 時 盡 可 能 的 旋 轉 到 最 大 的 角 度 。 結 果 發 現 在 打 擊 後 位 置 時 , 在 前 兩 個 時 期 上 部 軀 幹 向 後 旋 轉 角 度 會 大 於 中 間 位 置 與 後 位 置 , 如 果 要 打 擊 後 位 置 必 需 利 用 較 大 的 上 部 軀 幹 向 後 旋 轉 角 度 進 行 揮 擊 , 藉 以 增 加 打 擊 的 力 道 , 但 在 球 棒 與 球 接 觸 時 期 , 打 擊 前 位 置 的 上 部 軀 幹 向 前 旋 轉 角 度 最 大 , 大 於 中 間 位 置 中 間 位 置 也 大 於 後 位 置 。
40 表 4 - 5 前 、 中 、 後 位 置 之 上 部 軀 幹 旋 轉 角 度 變 化 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 前腳離地 -31.05 ±8.73 -34.89 ±13.16 -37.7 ±9.74 .015* 前>後 前腳著地 -30.35 ±12.08 -33.54 ±13.7 -38.59 ±13.58 <.001* (前、中)>後 手開始 向前 -8.25 ±10.62 -8.78 ±11.86 -9.96 ±9.64 .694 球棒與球 接觸 85.71 ±9.01 75.03 ±17.68 61.98 ±8.61 <.001* 前>中>後 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 ) ( * p < . 0 5 ) 三 、 骨 盆 旋 轉 角 度 骨 盆 旋 轉 角 度 在 前 腳 離 地 與 著 地 時 , 打 擊 後 位 置 向 後 旋 轉 角 度 為 2 2 . 8 4 ± 6 . 6 7 度 與 5 . 5 7 ± 1 0 . 5 4 度 皆 大 於 前 位 置 為 1 8 . 6 0 ± 6 . 3 6 度 與 4 . 9 5 ± 1 0 . 7 5 度 ( P = . 0 4 6 及 P = . 0 1 6 ) ; 在 手 開 始 向 前 時 間 點 無 顯 著 差 異 ; 在 球 棒 與 球 接 觸 時 , 打 擊 前 位 置 向 前 旋 轉 的 角 度 大 於 中 間 和 後 位 置 ( P < . 0 0 1 ) 。 如 表 4 - 6 結 果 發 現 打 擊 後 位 置 時 , 在 前 腳 著 地 與 離 地 時 必 需 要 有 較 大 的 骨 盆 向 後 旋 轉 角 度 , 而 在 球 棒 與 球 接 觸 時 打 擊 前 位 置 會 有 較 大 的 骨 盆 向 前 旋 轉 角 度 , 大 於 中 間 與 後 面 位 置 , 且 發 現 在 前 腳 著 地 時 , 打 擊 在 好 球 板 前 、 中 、 後 三 個 位 置 的 骨 盆 角 度 變 化 上 , 打 擊 前 位 置 為 向 前 旋 轉 4 . 9 5 ± 1 0 . 7 5 度 , 中 間 位
41 置 為 向 前 旋 轉 1 . 7 6 ± 1 2 . 7 9 度 而 後 位 置 為 向 後 旋 轉 5 . 5 7 ± 1 0 . 5 4 度 , 對 於 前 腳 著 地 時 , 打 擊 前 位 置 呈 現 開 放 式 的 站 姿 打 擊 , 中 間 位 置 為 平 行 式 的 站 姿 打 擊,後 位 置 為 閉 鎖 式 的 站 姿 打 擊, 而 骨 盆 旋 轉 動 作 的 傳 遞 類 似 於 上 部 軀 幹 的 傳 遞 。 表 4 - 6 前 、 中 、 後 位 置 之 骨 盆 旋 轉 角 度 變 化 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 前腳離地 -18.60 ±6.36 -21.65 ±10.08 -22.84 ±6.67 .046* 前>後 前腳著地 4.95 ±10.75 1.76 ±12.79 -5.57 ±10.54 .016* 前>後 手開始 向前 23.98 ±9.15 22.28 ±11.48 21.17 ±9.66 .332 球棒與球 接觸 83.46 ±8.96 75.05 ±15.94 63.61 ±12.13 <.001* 前>中>後 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 ) ( * p < . 0 5 ) 四 、 軀 幹 旋 轉 角 度 在 軀 幹 旋 轉 角 度 ( 上 部 軀 幹 旋 轉 角 度 減 去 骨 盆 旋 轉 角 度 ) , 如 表 4 - 7 發 現 只 有 在 前 腳 離 地 時 打 擊 後 位 置 的 軀 幹 向 後 旋 轉 角 度 為 1 4 . 8 6 ± 5 . 1 3 大 於 前 位 置 1 2 . 4 5 ± 4 . 5 2 ( P = . 0 2 6 ) , 其 它 三 個 時 間 點 無 顯 著 差 異 。
42 表 4 - 7 前 、 中 、 後 位 置 之 軀 幹 旋 轉 角 度 變 化 軀幹角度 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 前腳離地 -12.45 ±4.52 -13.24 ±4.80 -14.86 ±5.13 .026* 前>後 前腳著地 -35.3 ±8.74 -35.3 ±8.69 -38.02 ±10.34 .200 手開始 向前 -32.23 ±8.55 -31.07 ±7.57 -31.13 ±9.05 .580 球棒與球 接觸 2.25 ±6.98 -0.02 ±8.61 -1.63 ±10.42 .108 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 ) ( * p < . 0 5 ) 五 、 肘 關 節 屈 曲 角 度 以 肘 關 節 的 屈 曲 角 度 來 說 , 如 表 4 - 8 在 左 肘 屈 曲 角 度 發 現 , 在 前 腳 離 地 、 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 有 顯 著 差 異 , 分 別 為 打 擊 在 後 位 置 8 0 . 9 9 ± 1 2 . 9 1 度 大 於 中 間 位 置 7 8 . 4 3 ± 1 3 . 0 5 度 ( p = . 0 3 8 ) 及 中 間 為 3 5 . 2 4 ± 1 2 . 5 7 度 和 後 位 置 3 7 . 2 5 ± 1 4 . 0 4 度 的 打 擊 會 比 前 位 置 2 6 . 0 8 ± 9 . 2 8 有 較 大 的 左 肘 屈 曲 角 度 ( p = . 0 1 0 ) ; 而 右 肘 屈 曲 角 也 只 有 在 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 有 顯 著 差 異 , 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 打 擊 中 間 為 7 5 . 4 9 ± 1 4 . 7 5 度 和 後 位 置 7 5 . 2 7 ± 1 3 . 6 8 度 比 前 位 置 6 1 . 7 4 ± 1 0 . 4 3 度 有 較 大 的 右 肘 屈 曲 角 度 ( p < . 0 0 1 ) 。 結 果 顯 示 在 球 棒 與 球 接 觸 時 , 打 擊 前 位 置 有 較 小 的 左 、 右 肘 屈 曲 角 度 , 表 示 打 擊 前 位 置 時 需 較 為 伸 展 肘 關 節 。
43 表 4 - 8 前 、 中 、 後 位 置 之 肘 關 節 的 屈 曲 角 度 變 化 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 左肘 前腳離地 79.91 ±12.29 78.43 ±13.05 80.99 ±12.91 .038* 後>中 前腳著地 65.63 ±10.32 66.19 ±10.43 66.27 ±14.30 .928 手開始向前 60.88 ±10.95 61.50 ±10.74 55.87 ±15.49 .194 球棒與球 接觸 26.08 ±9.28 35.24 ±12.57 37.25 ±14.04 .010* 前<(中、後) 右肘 前腳離地 118.46 ±13.69 119.69 ±12.4 120.59 ±12.96 .124 前腳著地 129.14 ±10.51 128.93 ±10.46 130.17 ±11.48 .367 手開始向前 129.00 ±9.93 128.82 ±10.04 127.78 ±12.33 .591 球棒與球 接觸 61.74 ±10.43 75.49 ±14.75 75.27 ±13.68 <.001* 前<(中、後) ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 ) ( * p < . 0 5 )
44 六 、 膝 關 節 屈 曲 角 度 對 於 右 膝 關 節 的 活 動 來 說 , 在 前 腳 著 地 時 期 屈 曲 右 膝 關 節 , 在 前 腳 離 地 時 其 屈 曲 角 度 增 加 , 在 手 開 始 向 前 時 期 微 微 的 伸 直 右 膝 關 節 , 球 與 球 棒 接 觸 時 伸 直 到 每 個 人 的 最 大 角 度 。 左 膝 屈 曲 角 度 在 表 4 - 9 發 現 皆 無 顯 著 差 異,以 右 膝 來 說 , 四 個 時 間 點 皆 有 顯 著 差 異 , 前 腳 離 地 時 中 間 位 置 為 3 8 . 7 6 ± 5 . 7 4 度 大 於 前 位 置 3 6 . 7 5 ± 4 . 9 9 度 和 後 位 置 3 6 . 5 2 ± 6 . 2 3 度 ( P = . 0 4 8 ) , 而 前 腳 著 地 時 中 間 位 置 為 4 9 . 3 7 ± 1 0 . 7 9 度 大 於 後 位 置 4 6 . 2 7 ± 9 . 6 8 度 ( P = . 0 4 4 ) , 手 開 始 向 前 與 球 棒 與 球 接 觸 時 間 點 , 前 和 中 間 位 置 皆 大 於 後 位 置 ( P = . 0 0 5 及 P < . 0 0 1 ) 。
45 表 4 - 9 前 、 中 、 後 位 置 之 膝 關 節 的 屈 曲 角 度 變 化 前 位 置 中 位 置 後 位 置 P 值 事 後 比 較 左 膝 前 腳 離 地 4 9 . 2 0 ± 6 . 9 0 4 8 . 4 7 ± 8 . 7 7 4 4 . 7 6 ± 9 . 4 6 . 0 9 2 前 腳 著 地 4 1 . 9 6 ± 9 . 2 3 3 9 . 8 4 ± 9 . 5 7 3 8 . 4 5 ± 1 0 . 4 2 . 2 3 5 手 開 始 向 前 4 1 . 9 8 ± 8 . 8 6 3 9 . 1 5 ± 8 . 5 9 3 7 . 2 6 ± 9 . 1 7 . 0 6 5 球 棒 與 球 接 觸 2 9 . 8 6 ± 9 . 5 9 2 8 . 4 4 ± 7 . 6 4 2 9 . 1 3 ± 8 . 5 1 . 8 2 9 右 膝 前 腳 離 地 3 6 . 7 5 ± 4 . 9 9 3 8 . 7 6 ± 5 . 7 4 3 6 . 5 2 ± 6 . 2 3 . 0 4 8 * 中 > ( 前 、 後 ) 前 腳 著 地 4 8 . 5 3 ± 9 . 9 6 4 9 . 3 7 ± 1 0 . 7 9 4 6 . 2 7 ± 9 . 6 8 . 0 4 4 * 中 > 後 手 開 始 向 前 4 9 . 6 6 ± 1 0 . 8 5 5 0 . 6 4 ± 1 2 . 4 9 4 5 . 6 3 ± 1 1 . 2 3 . 0 0 5 * ( 前 、 中 ) > 後 球 棒 與 球 接 觸 4 5 . 0 4 ± 9 . 1 9 4 4 . 0 5 ± 1 1 . 0 8 3 8 . 2 1 ± 1 2 . 5 1 < . 0 0 1 * ( 前 、 中 ) > 後 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 ) ( * p < . 0 5 )
46 七 、 關 節 角 速 度 打 擊 在 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 的 關 節 角 速 度 變 化 以 關 節 峰 值 角 速 度 而 言 , 只 有 在 頭 部 與 右 肘 關 節 有 顯 著 的 差 異 ( P = . 0 0 1 及 P < . 0 0 1 ) 如 表 4 - 1 0 , 以 頭 部 峰 值 旋 轉 角 速 度 , 打 擊 在 中 間 與 後 位 置 的 球 皆 會 產 生 較 大 的 角 速 度 大 於 前 位 置 , 右 肘 伸 展 旋 轉 角 速 度 為 前 大 於 中 間 和 後 位 置 , 其 它 關 節 皆 無 顯 著 差 異 。 本 研 究 的 最 大 角 速 度 的 發 生 點 如 下 , 頭 部 最 大 角 速 度 發 生 在 球 棒 與 球 接 觸 後 , 上 部 軀 幹 旋 轉 最 大 角 速 度 發 生 在 球 棒 加 速 期 , 骨 盆 旋 轉 最 大 角 速 度 發 生 在 球 棒 加 速 期 , 右 肘 關 節 最 大 伸 展 角 速 度 發 生 在 球 棒 與 球 接 觸 時 , 左 肘 關 節 最 大 伸 展 角 速 度 發 生 在 球 棒 與 球 接 觸 前 , 右 膝 關 節 最 大 伸 展 角 速 度 發 生 在 球 棒 加 速 期 , 左 膝 關 節 最 大 伸 展 角 速 度 是 在 步 幅 期 , 最 大 球 棒 速 度 發 生 在 擊 中 球 之 後 , 最 大 球 棒 速 度 也 早 於 最 大 球 速 的 時 間 點 。
47 表 4 - 1 0 關 節 峰 值 角 速 度 的 變 化 前位置 中位置 後位置 P 值 事後比較 頭部 216.37 ±46.70 261.71 ±75.01 264.82 ±69.00 .001* (中、後)>前 上部 軀幹 1027.32 ±133.75 1096.53 ±202.14 1055.03 ±203.43 .446 骨盆 640.36 ±107.04 636.95 ±105.19 621.98 ±87.17 .522 左肘 伸展 -559.79 ±290.88 -484.77 ±274.93 -597.44 ±494.47 .385 右肘 伸展 -925.27 ±123.29 -814.80 ±107.46 -799.72 ±130.71 <.001* 前<(中、後) 右膝 屈曲 77.10 ±36.57 77.04 ±40.47 63.88 ±35.26 .080 右膝 伸展 -138.29 ±47.46 -136.69 ±49.74 -135.40 ±42.76 .962 左膝 屈曲 157.56 ±69.44 144.15 ±92.57 153.73 ±77.75 .448 左膝 伸展 -171.89 ±84.75 -176.50 ±66.83 -165.42 ±86.11 .675 ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 / 秒 ) ( * p < . 0 5 )
48
第 伍 章 討 論
本 章 利 用 過 去 文 獻 中 學 者 針 對 棒 球 打 擊 的 運 動 學 分 析 , 比 較 本 研 究 的 慢 速 壘 球 打 擊 運 動 學 分 析 參 數 , 比 較 棒 球 打 擊 與 慢 速 壘 球 打 擊 上 的 差 異 點 進 行 討 論 。第 一 節 打 擊 時 間 分 期 的 關 節 角 度 變 化
打 擊 的 四 個 時 間 點 包 括 前 腳 離 地 、 前 腳 著 地 、 手 開 始 向 前 、 球 棒 與 球 接 觸 時 , 過 去 文 獻 大 多 在 棒 球 打 擊 四 個 時 間 點 進 行 分 析 ( We l c h e t a l . , 1 9 9 5 ; E s c a m i l l a e t a l . , 2 0 0 9 ) , 藉 由 對 照 本 篇 文 獻 的 數 據 加 以 討 論 , 討 論 棒 球 打 擊 與 慢 速 壘 球 打 擊 的 差 異 點 , 對 於 棒 球 打 擊 的 運 動 學 參 數 上 , 皆 選 擇 打 擊 在 好 球 帶 中 間 位 置 的 攻 擊 , 對 照 本 研 究 慢 速 壘 球 好 球 板 前 、 中 、 後 三 個 位 置 進 行 討 論 。 一 、 前 腳 離 地 瞬 間 在 前 腳 離 地 瞬 間 , 本 研 究 對 於 慢 速 壘 球 打 擊 在 中 間 位 置 的 前 、 後 肘 角 度 相 似 於 We l c h 等 人 ( 1 9 9 5 ) 和 E s c a m i l l a 等 人 ( 2 0 0 9 ) 所 做 的 棒 球 打 擊 運 動 學 分 析 ( 表 5 - 1 ) , 而 前 、 後 肘 角 度 對 於 慢 速 壘 球 打 擊 在 好 球 板 前、中、後 位 置 無 顯 著 差 異 , 在 前 腳 離 地 瞬 間 , 前 、 後 肘 角 度 不 會 隨 著 打 擊 位 置 不 同 而 有 所 差 異 。 對 於 前 、 後 膝 關 節 屈 曲 角 度 上 明 顯 在 棒 球 打 擊 擊 球 座 時 會 比 投 球 機 時 屈 曲 角 度 來 的 小 ( W e l c h e t a l . , 1 9 9 5 ; E s c a m i l l a e t a l . , 2 0 0 9 ), 表 示 棒 球 打 擊 在 擊 球 座 的 前 後 膝 關 節49 呈 現 較 為 伸 展 , 對 於 慢 速 壘 球 打 擊 在 好 球 板 前 、 中 、 後 位 置 , 打 擊 在 中 間 位 置 的 後 膝 關 節 屈 曲 角 度 會 大 於 前 和 後 位 置 , 表 示 在 前 腳 離 地 瞬 間 , 慢 速 壘 球 打 擊 在 前 和 後 位 置 的 球 , 膝 關 節 是 相 對 較 為 伸 展 。 在 前 腳 離 地 瞬 間 , 上 部 軀 幹 與 骨 盆 旋 轉 角 度 上 , 慢 速 壘 球 打 者 皆 大 於 棒 球 打 擊 的 旋 轉 角 度 ( W e l c h e t a l . , 1 9 9 5 ; E s c a m i l l a e t a l . , 2 0 0 9 ) , 對 於 在 前 腳 離 地 瞬 間 , 慢 速 壘 球 打 擊 在 好 球 板 不 同 位 置 上 , 打 擊 在 後 位 置 的 球 會 有 較 大 的 向 後 旋 轉 角 度 大 於 打 擊 在 前 位 置 。
50 表 5 - 1 前 腳 離 地 瞬 間 關 節 角 度 前腳離地瞬間 前肘 角度 後肘 角度 前膝 角度 後膝 角度 上部軀幹 角度 骨盆 角度 Welch (1995) 擊球座 85 123 43 32 -30 -18 Escamilla (2009) 投球機 青:77 ±10 成:77 ±14 青:140 ±9 成:124 ±18 青:51 ±12 成:45 ±13 青:52 ±10 成:49 ±16 青:-18 ±11 成:-15 ±9 青:-19 ±6 成:-10 ±5 前位置 (本研究) 79.91 ±12.29 118.46 ±13.69 49.20 ±6.90 36.75 ±4.99 -31.05 ±8.73 -18.60 ±6.36 中位置 (本研究) 78.43 ±13.05 119.69 ±12.40 48.47 ±8.77 38.76 ±5.74 -34.89 ±13.16 -21.65 ±10.08 後位置 (本研究) 80.99 ±12.91 120.59 ±12.96 44.76 ±9.46 36.52 ±6.23 -37.7 ±9.74 -22.84 ±6.67 ( 青 : 青 年 ; 成 : 成 年 ) ( 平 均 值 ± 標 準 差 ) ( 單 位 : 度 )