優秀跆拳道選手執行不同高度滑步側踩之運動生物力學分析

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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. 優秀跆拳道選手執行不同高度滑步側踩之運動生物力學分析. 研究生：陳柏穎指導教授：李恆儒. 中華民國 109 年 6 月.

(2) 優秀跆拳道選手執行不同高度滑步側踩之運動生物力學分析 2020 年 6 月研究生：陳柏穎指導教授：李恆儒. 摘要緒論: 近年來由於跆拳道競賽規則的修改以及電子護具的感應計分方式，使得滑步側踩成為現今跆拳道主要的踢擊動作，因此本研探討優秀與次優秀選手執行不同高度滑步側踩運動學、動力學以及肌肉活化的差異，從中找出滑步側踩的特徵做為訓練與戰術運用之參考。方法:本研究招募 20 名大專跆拳道選手，優秀組與次優秀組各 10 名，依據全國競賽成績前六名為優秀組，未達到前六名則為次優秀組，選手執行滑步側踩動作高度依據實驗參與者肚臍至胸口之高度，上端高度為實驗參與者下顎之高度。利用紅外線高速攝影機、測力板、肌電感測器以及 KP&P 電子護具收集資料，以獨立樣本 t 檢定分別考驗優秀組與次優秀組的差異。結果: (一) 準備時間與執行時間，優秀組小於次優秀組。（二）準備期臀中肌、腓腸肌、股直肌、股外側肌活化，優秀組大於次優秀組。（三）發力率大小，優秀組大於次優秀組（四）上端滑步側踩準備期髖關節外展角速度，優秀組大於次優秀組（五）上端滑步側踩質心晃動距離，優秀組小於次優秀組。結論: (一) 優秀組滑步側踩表現優於次優秀組。(二)準備期是影響選手執行滑步側踩執行時間長短的主要關鍵因素。(三)準備期階段臀中肌、腓腸肌、股直肌、股外側肌的活化順序與大小影響選手滑步側踩準備時間的關鍵。(四)踢擊期階段臀中肌、臀大肌的活化大小影響踢擊期身體質心的穩定。(五)優秀組執行上端滑步側踩質心晃動比次優秀組穩定(六)未來訓練時增加選手臀中肌、臀大肌是提升滑步側踩表現的關鍵。關鍵詞: 滑步側踩、肌肉活化、質心位移. i.

(3) Biomechanical analysis of elite Taekwondo athletes performing sliding side kicks at different heights 2020/06 Student: Po-Ying Chen Advisor: Heng-Ju Lee Abstract In recent years, the sliding side kick has become the major Taekwondo kicking action. The aims of this study were to investigate differences between elite and subelite athletes when performing sliding side kicks at different heights, and to identify the features of sliding side kicks as references for strategy choices. This study recruited 20 college Taekwondo athletes, with 10 each assigned to the elite and subelite group. Athletes performed sliding side kicks at a height between their chest and bellybutton (sliding side kick to the torso), and high kicks to the level of the chin (sliding side kick to the head). Data were collected using infra-red cameras, force plates, electromyography sensors, and KP&P electronic protective gear. Results showed that the muscle activations and rate of force development were higher in the elite group during the preparation phase. In addition to the preparation time, execution time and center of mass excursion elite group were significant lesser than subelite. (p<.05). In the conclusion, the preparation stage was the primary factor affecting the athlete’s execution time when performing sliding side kicks. The activation of the gluteus medium, gastrocnemius, rectus femoris, and vastus lateralis were the key factors affecting the athlete’s preparation time when performing sliding side kicks. This study suggests that athletes need to design more program to training gluteus medium to improve sliding side kick performance. Furthermore, future studies can detect the features of the action during the preparation stage based on differences sliding distance. Keywords: sliding side kick, muscular activation, center of mass excursions.. ii.

(4) 目. 次. 中文摘要...…………………………..…………………………….............................................i 英文摘要..………………………….………………………………………………………….ii 目次…………………………………………………………………………………………...iii 表次………………………………...……………………………………………………...…...v 圖次…………………………………………………………………………………...…..…...vi. 第壹章緒論…………………………………………………………………..(1) 第一節、研究背景……………………………………………………………….………(1) 第二節、研究問題…………………………………………………………….…………(2) 第三節、研究目的……………………………………………………………….………(2) 第四節、研究假設……………………………………………………….………………(3) 第五節、研究範圍與限制…………………………………………………………….…(3) 第六節、名詞操作型定義…………………………………………………………….…(4). 第貳章文獻探討……………………………………………………………..(5) 第一節、電子護具與規則的影響………………………………………………....………(5) 第二節、跆拳道之運動學相關研究……………………………………………...….……(7) 第三節、跆拳道踢擊之肌電相關研究…………………………………………….…..….(8) 第四節、文獻總結……………………………………………………………….…..….....(9). 第參章研究方法…………………………………………..………..………(10) 第一節、研究對象………………………………………………………….....……..(10) 第二節、實驗儀器與設備…………………………………………………….……......(10) 第三節、實驗設計………………………………………………………….……..……..(12) 第四節、資料處理分析……………………………………………………….…………(14) 第五節、統計方法…………………………………………………………………...…..(15) iii.

(5) 第肆章. 研究結果…………………………………………………………(16). 第一節、動作時間參數…………………………………………………………………(17) 第二節、肌肉活化參數…………………………………………………………………(19) 第三節、動力學與運動學………………………………………………………………(25). 第伍章. 討論………………………………………………………………(32). 第一節、時間參數………………………………………………………………………(32) 第二節、滑步側踩之肌肉活化情形……………..………………………………………(33) 第三節、下肢發力率對於踢擊表現之影響……………………………………………(34) 第四節、滑步側踩之運動學特徵………………………………………………………(34). 第陸章. 結論與建議………………………………………………………(36). 引用文獻……………………………………………………………………(37). iv.

(6) 表次表 4-1 滑步側踩之時間百分比……..…...…………….......………………………………(17) 表 4-2 滑步側踩之時間參數…………….………………...………………………………(18) 表 4-3 中端滑步側踩準備期之運動學參數……………………….……………..………(28) 表 4-4 上端滑步側踩準備期之運動學參數………………………………………………(29) 表 4-5 中端滑步側踩踢擊期之運動學參數…………………………….…………………(30) 表 4-6 上端滑步側踩踢擊期之運動學參數…………..………………………..…………(31). v.

(7) 圖. 次. 圖 3-1 Vicon 紅外線攝影機……………..…...……………....…………………………….(10) 圖 3-2 測力板…………….……………..…………………………………………………(10) 圖 3-3 無線肌電感測器黏貼位置…………………………………………………………(11) 圖 3-4 電子護具與訊號燈…………………………………………………………………(11) 圖 3-5 實驗流程圖………………………….………………………….………..……….(12) 圖 3-6 滑步側踩動作示意圖..……………………………………..……………..………..(13) 圖 4-1 滑步側踩之肌肉活化時序圖………………………………………………………(20) 圖 4-2 中端滑步側踩準備期之肌肉活化………………………………………………(21) 圖 4-3 上端滑步側踩準備期之肌肉活化………………………………………………(22) 圖 4-4 中端滑步側踩踢擊期之肌肉活化………………………………………………(23) 圖 4-5 上端滑步側踩踢擊期之肌肉活化………………………………………………(24) 圖 4-6 準備期下肢發力率………………………………………………………………(25) 圖 4-7. 滑步側踩質心晃動軌跡圖………………………………………………………(27). vi.

(8) 1. 第壹章. 第一節. 緒論. 研究背景. 跆拳道是一項回合得分制的技擊性運動，選手可以透過拳擊或踢擊的方式進行得分，而踢擊技巧是競賽中主要的動作，競賽中九成以上得分都是踢擊動作，選手可以透過快速的踢擊進行有效進攻(Kazemi, Perri, & Soave, 2010; Sarmet Moreira, Crozara, Goethel, Paula, & Vieira, 2014)，因此雙方選手在競賽過程中使用不同踢擊技巧是跆拳道最矚目且吸引人的地方。滑步側踩是現今跆拳道比賽的主要踢擊動作。近年來由於跆拳道競賽規則的修改以及電子護具的感應計分方式，跆拳道踢擊技巧的趨勢隨之改變，中端位置正拳得分是由裁判所判定，踢擊得分則改由電子感應判定，因此只要踢擊的力道大於電子護具設定之磅數即有可能得分(Falco, Molina-Garcia, Alvarez, & Estevan, 2013)，使得競賽中踢擊不再只是旋踢為主，出現多變化的踢擊動作包括側踩、後踢、後旋踢、勾踢等動作，其中側踩是一個攻守兼具的踢擊動作，在防守方面由於側面迎戰對手所以減少中端部位被踢擊的範圍，並且能夠在對方主動攻擊時進行側踩使得對手無法輕易的向前攻擊進而達到防守的效果，而進攻方面滑步側踩是屬於一個主動攻擊的踢擊動作，在比賽中主動攻擊比率高則比賽勝率也相對較高，因此能夠符合電子護具規則以及主動攻擊型態的滑步側踩技巧將是重要踢擊動作。跆拳道競賽時上端攻擊是得分效率最高的方式，在 2017 年世界跆拳道規則當中上端踢擊得分為三分，中端踢擊為二分，選手在競賽過程中藉由不同高度的滑步側踩能夠產生多變的進攻模式，中端滑步側踩同時能夠破壞對方的防守位置，並且能夠持續的在對手身上進行直線的踢擊動作，加上電子襪套與護具的感應，得分機率比起以往大幅提升；上端滑步側踩是影響選手進攻氣勢關鍵點，擊中一次就可以得到三分在比賽僵持不 1.

(9) 2. 下的情況上端攻擊往往是影響比賽勝負的一個關鍵。選手下肢爆發力與踢擊時間是影響跆拳道選手表現的關鍵因素，過去旋踢研究指出下蹲跳高度與執行時間達高度相關(Goulart et al., 2016)。因此跆拳道選手下肢肌群需要良好的爆發力與控制能力，而肌肉招募的順序與大小會影響關節角度、角速度變化以及動作控制的穩定性，並且進而影響質心位移的大小與速度，尤其是在水平面方向的動作平衡與穩定性可能是影響選手踢擊表現的關鍵因素 (Halvorsen, Eriksson, Gullstrand, Tinmark, & Nilsson, 2009; Manolopoulos, Papadopoulos, & Kellis, 2006; Quinzi, Camomilla, Felici, Di Mario, & Sbriccoli, 2013; Thibordee & Prasartwuth, 2014)。過去跆拳道在力學研究主要探討旋踢質心晃動、線性速度、角度、角速度、發力率、肌肉活化等等參數。相較之下滑步側踩的相關研究較少，對於現今滑步側踩為主流動作的跆拳道競賽，其滑步側踩運動學、動力學以及肌電活化參數影響尚未有完整的建議。綜合以上所述本研究主要探討不同競賽成績的跆拳道選手執行不同高度滑步側踩動作的時間參數、肌肉活化、發力率、角度、角速度、質心晃動是否有差異，並從中找出重要的參數，做為未來訓練與戰術運用之參考。. 第二節. 研究問題. 本研究主要探討不同層級跆拳道選手(優秀與次優秀)進行不同高度滑步側踩的生物力學特徵。. 第三節. 研究目的. 本研究目的探討優秀與次優秀選手在中端高度與上端高度滑步側踩之生物力學特徵與差異。本研究收集優秀與次優秀選手執行滑步側踩在準備期期、踢擊期之運動學、肌電訊號參數。一、運動學參數收集不同選手層級在中端高度與上端高度滑步側踩，反應期、滑步期、踢擊期支撐 2.

(10) 3. 腳與踢擊腳之髖、膝、踝關節角度與質心變化，比較髖、膝、踝關節角度、角速度與質心變化是否有所差異。二、動力學參數收集不同選手層級在滑步後腳推蹬產生的地面反作用力大小。三、肌電圖收集不同選手層級在中端高度與上端高度滑步側踩，股直肌、股外側肌、股二頭肌、腓腸肌內側、臀中肌、臀大肌、內收大肌的活化特性。. 第四節. 研究假設. 一、滑步側踩的高度會造成不同層級跆拳道選手準備時間與執行時間有差異。二、滑步側踩的高度會造成不同層級跆拳道選手髖、膝關節角度與角速度變化有差異。三、滑步側踩的高度會造成不同層級跆拳道選手質心變化有差異。四、滑步側踩的高度會造成不同層級跆拳道選手肌肉活化大小有差異。. 第五節. 研究範圍與限制. 一、研究範圍： 1. 本研究以兩種高度滑步側踩，準備時間、執行時間、運動學、動力學與肌電活化參數做為主要探討範圍。 2. 踢擊高度依實驗參與者肚臍至胸口高度為中端高度，下顎高度為上端高度。 3. 本研究實驗參與者為大專跆拳道對打項目選手。二、研究限制： 1. 本研究實驗儀器與方法設計，無法在真實對打比賽中進行研究，因此模擬比賽情境並口頭鼓勵實驗參與者以最快速度踢擊。 2. 本研究預備站姿與目標靶距離尚未在研究範圍，距離模擬比賽時情境，依照實驗參與者預備站姿距離並使用標記現在地板上固定每次踢擊的距離。. 3.

(11) 4. 第六節. 名詞操作型定義. 一、踢擊腳 (kicking leg) 受試者預備站姿時距離目標物較近定義為踢擊腳，在準備期主要以髖關節與膝關節進行屈曲與伸展之動作，在踢擊期膝關節與髖關節進行伸展與外展之動作踢擊目標二、支撐腳 (support leg) 受試者預備站姿時距離較遠定義為支撐腳，在準備期時推蹬向前。三、滑步側踩 (sliding side kick) 預備姿勢後，後腳推蹬向前墊步同時前腳向上抬起，並且使膝關節彎曲最小角度再將腳掌朝向前方伸展膝關節攻擊目標。四、準備時間 (Preparation time) LED訊號燈亮為開始至任一測力板三軸合力值為零五、執行時間 (Execution time) LED 訊號燈亮為開始至受試者擊中目標六、發力率 (rate of force development) 本研究收集受試者後腳測力板在準備期階段之數據，其數值皆以體重標準化後呈現。. 4.

(12) 5. 第貳章. 文獻探討. 本研究主要探討影響跆拳道選手側踩的運動學、肌肉活化順序與大小，用以討論跆拳道未來訓練與戰術運用之建議，因此將相關文獻分成下列四節探討：一、電子護具與規則的影響；二、跆拳道踢擊運動學；三、跆拳道踢擊肌肉活化相關研究；四、文獻探討總結. 第一節. 電子護具與規則的影響. 過去跆拳道踢擊得分都是以裁判人員進行判決並且客觀性不足，往往造成選手與教練的質疑。然而跆拳道電子護具的出現，大幅減少人為判斷的誤差以及各裁判之間主觀判斷的不一致現象。（何維華、李昌榮、朱宏偉，2014）現今跆拳道電子護具主要以 DAE-DO 與 KP&P 兩大品牌，經過量化指標以及均等化之後，選手只要攻擊力道達到設定值以上即可得分(周桂名，2010)。過去學者指出攻擊動作如能較為順利達到量化指標的臨界值，攻擊力量的穿透性則非常重要，它是構成得分的首要因素。所以攻擊動作應能滲透攻擊的接觸點，致使護具產生巨大震動，提高得分效率，而線性攻擊動作則是符合此特性的依據，其動作有後踢、跳後踢、側踩、前踩及側踩等等(周桂名，2010)。自從電子護具的出現逐漸改變跆拳道高強度高張力的比賽模式，選手在每個回合的攻守頻率逐漸下降。對於採用電子護具前、後戰術的影響發現，跆拳道在攻擊型態主要分為主動攻擊與被動攻擊並不因使用電子護具有所改變，而優秀選手以主動攻擊型態為主避免過於被動的等待，而導致比賽節奏被對手掌控，此外選手攻擊得分部位趨向於上端攻擊(吳燕妮、陳銨漵、許夆池，2014)。為了因應電子護具競賽規則的改變，提昇基本動作前(側)踢的準確性、靈活運用移位的步伐將有助於比賽時得分或減少失分(林俊憶， 2013)。踢擊動作相關研究當中在2013世界跆拳道錦標賽中，選手攻擊型態主動攻擊佔 66.67%，被動攻擊佔33.33%，並且中端攻擊以旋踢的攻擊次數最高及得分數以反擊旋踢最高；在上端部分：攻擊次數以滑步側踩為最高；主動滑步側踩為得分數最高(劉小嫻、熊漢琳、王俊傑、王元聖，2014)。選手若想在電子護具新規則比賽中佔上風，必須先 5.

(13) 6. 屏除並改變舊有的慣性攻擊型態之觀念，了解規則潮流與脈，積極強化選手高得分攻擊動作之能力（胡博綱、秦玉芳、陳銨漵、蘇泰源，2011）。為了增加選手的攻擊次數與頻率，踢擊部位得分規則不斷的改變，世界跆拳道聯盟修改攻擊得分數，在上端正面踢擊得分為3分，若是轉身動作則為4分，除此之外中端正面攻擊得分也從原本的1分增加為2分，(World Taekwondo Federation [WTF], 2016)。根據電子護具與規則的修訂，現今跆拳踢擊技巧必須要具備主動攻擊型態的線性踢擊動作並且加入更多中端與上端的之間的踢擊變化。. 6.

(14) 7. 第二節跆拳道之運動學相關研究跆拳道對打項目是在回合時間內進行攻防，其中踢擊動作是最主要進攻方式，選手會藉由快速踢擊與移動找到場上進攻的優勢，在比賽過程中選手運用踢擊動作攻擊時會有較高的得分機會(Kim, Kwon, Yenuga, & Kwon, 2010)。過去研究關於不同動作的反應時間與執行時間有所不同， (Falco, Estevan & Vieten, 2011)。Falco(2009)研究三種不同距離結果發現短距離的執行時間小於中距離、長距離。廖唯鈞(2016)研究原地側踩、反擊側踩、滑步側踩三種側踩方式結果發現，滑步側踩略大於原地側踩。Estevan (2013)研究不同預備站姿的角度面向踢擊目標結果發現，與目標成水平時反應時間與執行時間是最短的。踢擊高度的不同可能會導致踢擊時間的差異，Luk & Hong(2000)研究結果顯示，中端踢擊執行時間小於上端踢擊時間。Estevan與Falco(2013)研究招募12位專業選手與21 位新手進行不同高度旋踢，比較中端高度與上端高度踢擊時兩者反應時間與執行時間的差異，結果發現專業選手反應時間與執行時間並沒有受到踢擊高度的影響，而新手在中端高度踢擊的執行時間與反應時間皆小於上端高度踢擊。Jacek(2011)研究結果發現滑步側踩足部矢狀軸踢擊平均速度為5.63±0.4公尺/秒；縱軸踢擊平均速度為5.05±0.64公尺 /秒，符合側踩線性動作的特性。而踢擊速度主要取決於近端肢段動量的傳輸，這是由於地面反作用力的結果(Kim, Y Kim, SJ, 2011)。. 7.

(15) 8. 第三節. 跆拳道踢擊之肌電相關研究. 跆拳道踢是屬於高速度與爆發力的運動 (Wąsik & Shan, 2015)，選手下肢爆發力與踢擊時間是影響跆拳道選手表現的關鍵因素，過去旋踢研究指出下蹲跳高度與執行時間達高度相關 (Goulart et al., 2016)。然而跆拳道動作主要作用為下肢肌群，但由於踢擊動作的不同，活化的順序與大小也會不同。針對線性踢擊、旋踢與後旋踢擊的肌肉活化研究，發現髖屈肌群、膝伸肌群以及軀幹部位為線性踢擊動作主要活化肌群，在旋踢動作主要依賴腓腸肌與股直肌的肌肉活化，而後旋踢肌肉活化則是以較多的下背與髖伸肌群，除此之外在每個踢擊的支撐腳部分，腓腸肌外側與脛骨前肌的共同收縮可能是影響單腳支撐穩定性 (Estevan，2015)。肌肉共同收縮在跆拳道動作當中可能是動作穩定控制的因素，Quinzi, (2012)研究不同層級進行中端與上端踢擊時肌肉共同收縮，結果發現在抬腳階段膝關節屈曲的共同收縮指數專業選手大於非專業選手，而踢擊期膝關節伸展的共同收縮指數非專業選手大於專業選手，此外髖關節伸展的共同收縮指數專業選手大於非專業選手。Moreira(2016)研究結果發現專業選手膝關節伸展的共同收縮指數大於非專業選手。Sutima(2014)研究將依照旋踢踢擊的衝擊力分為兩組層級並比較肌肉活化差異，結果發現衝擊力較高組在接觸目標時股二頭肌的活化顯著大於低衝擊組，並且股直肌與股二頭肌共同收縮比值也大於低衝擊組，而腓腸肌與脛骨前肌共同收縮比值並無顯著差異。Luk & Hong(2000)研究當中選手以不同高度與前後腳旋踢的結果發現，踢擊不同高度時縫匠肌、闊筋膜張肌、股外側肌與腓腸肌的活化達到顯著差異；使用不同踢擊腳時半腱肌、股二頭肌與腓腸肌的活化有顯著差異。過去研究跆拳道肌電相關研究主要以旋踢為主，尚未有關於側踩動作的肌電活化分析，然而選手肌肉活化順序與肌肉共同收縮比值可能影響到踢擊與支撐關節穩定性，因此藉由踢擊動作特性選取側踩主要收集的肌群。. 8.

(16) 9. 第四節. 文獻總結. 綜合以上的文獻資料，過去對於跆拳道踢擊動作的研究，主要集中在探討旋踢不同距離、高度以及選手層級的差異，然而針對側踩之相關研究的參數較少，隨著跆拳道的競賽規則與電子護具的使用，由於競賽中側踩不但可以破壞對方防守部位，也可以藉由側踩進行中端攻擊取得分數，此外側踩是屬於線性的踢擊動作符合電子護具感應的特性，因此側踩動作已經成為現今跆拳道選手使用的主流動作。過去側踩相關研究尚未針對側踩動作肌肉活化進行分析，因此本研究目的針對不同滑步側踩高度進行相關研究，希望能夠找出滑步側踢的動作特徵與建議，對於未來選手訓練與比賽運用。. 9.

(17) 10. 第參章第一節. 研究方法研究對象. 本研究招募參與者20名大專跆拳道甲組選手，依據全國競賽成績前六名為優秀組 (年齡:20.5±1歲，身高:177±6公分，體重:73.2±8.7公斤)，未達到前六名則為次優秀組 (年齡:21±1歲，身高:177±7公分，體重:72.2±11.5公斤)。所有實驗參與者在半年內無下肢重大傷害並且能夠執行本研究滑步側踩高度之動作。. 第二節. 實驗儀器與設備. 一、 Vicon Nexus 動作分析系統(VICON MX13+OXFORD Metrics Ltd.,Oxfrod,UK) 使用 10 部紅外線攝影機(圖 3-1)，擷取頻率 200Hz 收集運動學參數。. 圖 3-1 VICON 攝影機二、測力板 (Kistler 9821, Germany) 利用二塊測力板（圖3-2），擷取頻率設為1000Hz，用來測量反應時間以及滑步後支撐腳著地的地面反作用力。. 圖3-2 Kister 測力板三、 Vicon Nexus 1.6.1 套裝分析軟體 10.

(18) 11. 搭配 Vicon 紅外線攝影機，並結合測力板和無線肌電同步進行擷取資料。四、 Visual3D 影像分析軟體 (Visual3D x64 Student Edition v6.00.11) 用以處理空間中反光球及力量的資料，藉以取得運動學參數，進行相關資料分析。五、 Delsys (Trigno Wireless EMG System, Delsys Inc., MA, USA) 擷取股直肌、股外側肌、股二頭肌、臀中肌、臀大肌、內收大肌與腓腸肌的肌肉活化(圖 3-3)。. 臀中肌內收大肌臀大肌. 股直肌股外側肌. 股二頭肌腓腸肌. 圖 3-3 肌電感測器黏貼示意圖六、 KP&P 電子護具與 LED 訊號同步器：主要連接 LED 訊號燈，按下紅色按鈕此時訊號燈亮起受試者即開始進行滑步側踩並以電子頭盔、護胸、襪套與電腦接收器判定踢擊是否有效。. 圖 3-4 電子護具與訊號燈 11.

(19) 12. 第三節. 實驗設計. 一、實驗流程圖. 向實驗參與者說明實驗流程並填基本資料與寫同意書. 黏貼肌電、反光球點並測量各肢段參數. 架設人形目標靶並標記踢擊高度與預備站姿位置. 受試者熱身之後進行三次試踢. 正式實驗. 資料分析. 圖 3-5 實驗流程圖. 12.

(20) 13. 二、器材架設與校正在實驗室架設 10 台紅外線高速攝影機，去除實驗環境空間中的反光雜訊，進行動態校正與靜態校正，使用 LED 訊號燈與 VICON 同步，並黏貼在人型目標靶上，再將電子護具穿套在人形目標，最後以電子感應接收器與電腦同步設定受試者踢擊感應得分磅數。三、動作說明本實驗利用隨機分派進行不同高度踢擊。中端高度為實驗參與者肚臍至胸口 1/2 之高度，上端高度為實驗參與者下顎之高度 (Estevan, Falco, 2013)，進行三次試踢後正式實驗。本實驗參與者預備站姿雙腳分別站在兩塊測力板，當 LED 訊號燈一亮進行最大努力踢擊。若預備位置腳掌任一部位超過標記線、LED 燈尚未亮即開始動作、滑步結束之前踢擊目標或滑步後未踩在測力板上皆為動作失敗，每各高度收集五筆成功資料並以三筆執行時間最短的踢擊做為分析。動作流程示意(圖 3-6). 圖 3-6 滑步側踩動作示意圖四、動作分期本實驗動作分期為準備期、踢擊期，準備期定義為LED訊號燈亮至後腳推蹬向前離開測力板，測力板三軸合力值為零，踢擊期定義為後腳推蹬向前離開測力板至踢擊腳側踩擊中目標。 13.

(21) 14. 第四節. 資料處理. 一、運動學 Visual3D (C-Motion, Rockville, MD,USA) 處理運動學的參數，反光球的軌跡以及測力板的原始資料皆以8Hz的低通濾波進行處理，運動學參數分析下肢髖關節矢狀面與額狀面角度、膝關節矢狀面角度以及質心變化，二、動力學動力學參數分析準備期支撐腳垂直方向的發力率，計算方式為後腳起跳時力量最高值－後腳起跳時力量最低值／時間變化量，其數值皆以體重標準化圖。(林威名、洪敏豪、吳政文、何金山，2017) (Jensen & Ebben, 2007) 三、肌肉電位訊號肌電雜訊利用band pass 20-500hz之後翻正在進行10hz低通濾波進行雜訊的處理，分析準備期與踢擊期股直肌、股外側肌、股二頭肌、腓腸肌內側、臀中肌、臀大肌、內收大肌活化大小，依照最大自主收縮數值進行標準化。. 14.

(22) 15. 第五節. 統計方法. 根據不同層級選手(優秀與非優秀)進行不同高度滑步側踩，比較其下肢關節運動學、肌電活化的差異。以SPSS for Windows21.0 套裝軟體進行統計分析，以獨立樣本t檢定分別考驗優秀組與次優秀組執行中端高度與上端高度的差異，各項統計考驗的顯著水準均為α = .05。. 15.

(23) 16. 第肆章. 研究結果. 本章節將呈現實驗數據之結果，其結果分為中端滑步側踩及上端滑步側踩兩種動作來探討，結果呈現依序：第一節為動作時間參數、第二節為肌肉活化情形、第三節為運動學與動力學之參數。. 16.

(24) 17. 第一節. 動作時間參數. 本小節呈現優秀組與次優秀組選手在準備期與踢擊期時間百分比率以及動作執行時間，經由 t-test 比較兩組選手時間參數上的差異，得到以下結果。一、滑步側踩之時間百分比由表 4-1 結果發現優秀組在中端滑步側踩準備時間百分比顯著小於次優秀組。. 表 4-1 滑步側踩之時間百分比優秀組. 次優秀組. *中端滑步側踩準備期時間百分比 Preparation time in total (%). 64.5±3.9. 67.1±2.7. 中端滑步側踩踢擊期時間百分 Kick time in total (%) 上端滑步側踩準備期時間百分比 Preparation time in total (%). 35.5±3.9. 32.9±2.7. 61.8±2.9. 61.9±6.1. 上端滑步側踩踢擊期時間百分 Kick time in total (%). 38.2±3. 38.1±5.6. *p<.05. 17.

(25) 18. 二、滑步側踩之時間參數由表 4-2 結果發現優秀組執行中端滑步側踩與上端滑步側踩之準備時間與執行時間皆顯著小於次優秀組。. 表 4-2 滑步側踩之時間參數優秀組. 次優秀組. P值. 中端滑步側踩準備時間(s) 中端滑步側踩踢擊時間(s) 中端滑步側踩執行時間(s). 0.48±0.04 0.26±0.03 0.75±0.04. 0.58±0.04 0.28±0.02 0.87±0.04. .001* .121 .001*. 上端滑步側踩準備時間(s). 0.48±0.05. 0.61±0.13. .014*. 上端滑步側踩踢擊時間(s). 0.3±0.03. 0.37±0.02. .359. 上端滑步側踩執行時間(s). 0.78±0.06. 0.99±0.14. .001*. *p<.05. 18.

(26) 19. 第二節. 肌肉活化參數. 一、肌肉活化時序圖 4-1 為滑步側踩時支撐腳肌肉活化時序，虛線前為準備期階段，虛線後為踢擊期階段，本研究滑步側踩肌肉活化時序先後為臀中肌、腓腸肌、股外側肌、股直肌、臀大肌、股二頭肌、內收大肌。. 19.

(27) 20. 臀中肌. 腓腸肌. 股直肌. 股外側肌. 臀大肌. 股二頭肌機. 內收大肌. 圖 4-1 滑步側踩之肌肉活化時序 20.

(28) 21. 二、中端滑步側踩準備期的肌肉活化圖 4-2 為中端滑步側踩準備期的肌肉活化，結果發現優秀組的股直肌、股外側肌、臀中肌、腓腸肌活化顯著高於次優秀組。. 優秀次優秀. 股直肌. 股外側肌股二頭肌. 臀中肌. 21. 臀大肌. 內收大肌腓腸肌.

(29) 22. 三、上端滑步側踩準備期的肌肉活化圖 4-3 為上端滑步側踩踢擊期的肌肉活化，結果發現優秀組的股直肌、臀中肌、腓腸肌活化顯著高於次優秀組。. 優秀次優秀. 股直肌. 股外側肌股二頭肌. 臀中肌. 臀大肌. 圖 4-3 上端滑步側踩之肌肉活化. 22. 內收大肌腓腸肌.

(30) 23. 四、中端滑步側踩踢擊期的肌肉活化圖 4-4 為中端滑步側踩踢擊期肌肉活化，結果發現優秀組的臀大肌活化顯著高於次優秀組。. 優秀次優秀. 股直肌. 股外側肌股二頭肌. 臀中肌. 臀大肌. 圖 4-4 中端滑步側踩踢擊期之肌肉活化. 23. 內收大肌. 腓腸肌.

(31) 24. 五、上端滑步側踩踢擊期的肌肉活化圖 4-5 為上端滑步側踩肌肉活化，結果發現優秀組的臀中肌、臀大肌活化顯著高於次優秀組。. 優秀次優秀. 股直肌. 股外側肌股二頭肌. 臀中肌. 臀大肌. 圖 4-5 中端滑步側踩踢擊期之肌肉活化. 24. 內收大肌. 腓腸肌.

(32) 25. 第三節. 動力學與運動學. 一、準備期下肢發力率圖 4-6 是優秀選手與次優秀選手執行滑步側踩準備期的下肢發力率，結果發現中端滑步側踩準備期發力率，優秀組顯著大於次優秀組，上端滑步側踩準備期發力率，優秀組顯著大於次優秀組. 中端滑步側踩. 上端滑步側踩圖 4-6 發力率. 25.

(33) 26. 二、滑步側踩質心晃動軌跡圖 4-7 是優秀選手與次優秀選手執行滑步側踩的質心晃動軌跡圖，星狀為優秀組，圓形為次優秀組，發現優秀組質心晃動軌跡範圍小於次優秀組的趨勢，. 26.

(34) 27. 圖 4-7 滑步側踩質心晃動軌跡圖. 27.

(35) 28. 三、中滑步側踩準備期之運動學參數表 4-3 為優秀組與次優秀組在中端滑步側踩的運動學之參數，結果顯示優秀組在髖關節外展角速度顯著大於次優秀組。表 4-3 中端滑步側踩之運動學參數優秀組. 次優秀組. p. 髖關節屈曲角度 (deg). 17.93±9.21. 16.43±8.58. 0.711. 髖關節外展角度 (deg). 20.51±5.44. 18.84±6.23. 0.533. 髖關節外旋角度 (deg). 32.73±10.56. 30.09±7.13. 0.825. 膝關節屈曲角度 (deg). 25.73±19.96. 29.91±8.24. 0.861. 髖關節屈曲角速度 (deg/s). 14.83±23.50. 6.91±22.37. 0.451. 髖關節外展角速度 (deg/s). 24.68±13.14. 11.41±11.14. 0.026*. 髖關節外旋角速度 (deg/s). 8.38±12.74. 1.64±8.63. 0.183. 膝關節屈曲角速度(deg/s). 6.36±43.67. 15.07±44.94. 0.861. 質心前後晃動距離 (m). 0.018±0.006. 0.019±0.009. 0.181. 質心左右晃動距離 (m). 0.191±0.023. 0.218±0.056. 0.585. 質心上下晃動距離 (m). 0.194±0.035. 0.204±0.041. 0.556. 質心前後晃動速度 (m/s). 0.018±0.03. 0.029±0.053. 0.067. 質心左右晃動速度 (m/s). 0.671±0.138. 0.625±0.373. 0.245. 質心垂直晃動速度 (m/s). 0.087±0.152. 0.126±0.056. 0.201. *表示優秀組與次優秀組達顯著差異 p<.05. 28.

(36) 29. 四、上滑步側踩準備期之運動學參數表 4-4 為上端滑步側踩準備期的運動學之參數，結果顯示優秀組在髖關節外展角速度、左右方向質心晃動距離顯著小於次優秀組。表 4-4 上端滑步側踩準備期的運動學之參數優秀組. 次優秀組. P. 髖關節屈曲角度 (deg). 16.15±8.95. 16.43±9.51. 0.946. 髖關節外展角度 (deg). 19.34±6.63. 20.06±7.53. 0.825. 髖關節外旋角度 (deg). 33.26±9.76. 30.65±6.95. 0.501. 膝關節屈曲角度 (deg). 29.91±8.42. 28.57±7.46. 0.714. 髖關節屈曲角速度 (deg/s). 20.78±26.10. 15.66±19.97. 0.628. 髖關節外展角速度 (deg/s). 26.08±12.29. 14.59±8.83. 0.027*. 髖關節外旋角速度 (deg/s). 5.87±12.38. 0.93±8.16. 0.306. 膝關節屈曲角速度 (deg/s). 15.07±44.94. 18.56±22.02. 0.532. 質心前後晃動距離 (m). 0.015±0.004. 0.017±0.012. 0.552. 質心左右晃動距離 (m). 0.15±0.024. 0.17±0.035. 0.021*. 質心上下晃動距離 (m). 0.185±0.028. 0.181±0.048. 0.795. 質心前後晃動速度 (m/s). 0.048±0.013. 0.062±0.031. 0.343. 質心左右晃動速度 (m/s). 0.572±0.126. 0.359±0.175. 0.211. 質心垂直晃動速度 (m/s). 0.088±0.102. 0.055±0.114. 0.405. *表示優秀組與次優秀組達顯著差異 p<.05. 29.

(37) 30. 五、中滑步側踢擊備期之運動學參數表 4-5 為中端滑步側踩踢擊期的運動學之參數，結果顯示優秀組在髖關節外展角度顯著大於次優秀組，左右方向與上下方向質心晃動距離顯著小於次優秀組，而垂直方向質心晃動速度優秀組顯著小於次優秀組表 4-5 中端滑步側踩踢擊期的運動學之參數優秀組. 次優秀組. p. 髖關節屈曲角度 (deg). 39.71±27.33. 39.56±7.96. 0.987. 髖關節外展角度 (deg). 42.67±8.98. 36.09±9.12. 0.021*. 髖關節外旋角度 (deg). 25.11±28.56. 32.63±9.88. 0.441. 膝關節屈曲角度 (deg). 49.99±10.44. 30.05±44.89. 0.416. 髖關節屈曲角速度 (deg/s). 113.83±79.57. 127.81±39.44. 0.849. 髖關節外展角速度 (deg/s). 68.29±39.05. 72.41±28.9. 0.792. 髖關節外旋角速度 (deg/s). 52.03±71.26. 89.88±24.71. 0.198. 膝關節屈曲角速度 (deg/s). 1.139±48.87. 0.69±35.79. 0.794. 質心前後晃動距離 (m). 0.023±0.011. 0.034±0.025. 0.201. 質心左右晃動距離 (m). 0.34±0.057. 0.42±0.079. 0.02*. 質心上下晃動距離 (m). 0.143±0.037. 0.184±0.027. 0.011*. 質心前後晃動速度 (m/s). 0.089±0.037. 0.121±0.094. 0.452. 質心左右晃動速度 (m/s). 1.358±0.123. 1.434±0.288. 0.332. 質心垂直晃動速度 (m/s). 0.536±0.102. 0.654±0.047. 0.006*. *表示優秀組與次優秀組達顯著差異 p<.05. 30.

(38) 31. 六、上滑步側踩踢擊期之運動學參數表 4-6 上端滑步側踩踢擊期的運動學之參數，結果顯示優秀組的髖關節外展角度、髖關節屈曲角速度、膝關節伸展角速度、三軸質心晃動距離顯著小於次優秀組。表 4-6 上端滑步側踩踢擊期的運動學之參數優秀組. 次優秀組. p. 髖關節屈曲角度 (deg). 44.24±13.49. 41.51±8.76. 0.598. 髖關節外展角度 (deg). 45.47±6.65. 40.39±5.3. 0.015*. 髖關節外旋角度 (deg). 36.08±12.74. 34.91±9.32. 0.817. 膝關節屈曲角度 (deg). 44.47±12.74. 42.12±11.97. 0.677. 髖關節屈曲角速度 (deg/s). 153.66±28.15. 93.82±59.87. 0.023*. 髖關節外展角速度 (deg/s). 69.92±32.41. 61.85±23.95. 0.534. 髖關節外旋角速度 (deg/s). 92.43±26.13. 82.64±25.34. 0.406. 膝關節伸展角速度 (deg/s). 31.74±39.23. 65.42±22.14. 0.039*. 質心前後晃動距離 (m). 0.018±0.008. 0.035±0.019. 0.013*. 質心左右晃動距離 (m). 0.32±0.021. 0.36±0.044. 0.025*. 質心上下晃動距離 (m). 0.176±0.029. 0.236±0.061. 0.027*. 質心前後晃動速度 (m/s). 0.062±0.025. 0.091±0.625. 0.269. 質心左右晃動速度 (m/s). 1.087±0.087. 1.018±0.169. 0.216. 質心上下晃動速度 (m/s). 0.622±0.059. 0.605±0.127. 0.696. *表示優秀組與次優秀組達顯著差異 p<.05. 31.

(39) 32. 第伍章. 討論. 本章節分為以下節次討論，第一節為時間參數，第二節為滑步側踩之肌肉活化情形，第三節下肢發力率對於踢擊表現之影響，第四節滑步側踩之運動學特徵，第四節為結論. 第一節. 時間參數. 本研究結果顯示跆拳道選手進行中端滑步側踩及上端滑步側踩時，準備期時間大約佔動作執行時間的 60%，踢擊期時間大約佔動作執行時間的 30~40% (表 4-1)，結果可知優秀選手與次優秀選手執行中端、上端滑步側踩時準備期動作是佔用了大部分的時間，另一方面優秀組在準備時間顯著小於次優秀組，而踢擊時間則沒有顯著，由此可知準備期階段時間是影響整體動作執行時間的關鍵。優秀選手會藉由改變預備站姿、踢擊位置、縮短準備期與踢擊期時間，在競賽時選手如果能夠以最短時間內擊中對手，得分的機率相對來的高許多(Vieten, Scholz, Kilani, & Kohloeffel, 2007)。過去跆拳道相關研究以旋踢動作大多以原地踢擊做為實驗動作，反應時間定義為訊號燈亮至踢擊腳離開測力板為反應時間，結果發現準備期時間約佔動作執行時間的 30%(I. Estevan, Jandacka, & Falco, 2013)。本研究滑步側踩準備時間的定義與過去研究旋踢反應時間的定義相同，但可能因踢擊動作模式不同導致準備時間比例不同，選手執行旋踢的時候是原地將踢擊腳向前踢擊，而本研究選手執行滑步側踩動作為了產生更多動力進行滑步的位移而花費較多時間在準備期階段。. 32.

(40) 33. 第二節. 滑步側踩之肌肉活化情形. 本研究發現準備期支撐腳的肌肉活化順序為臀中肌、腓腸肌、股外側肌、股直肌、臀大肌、股二頭肌、內收大肌，中端滑步側踩準備期階段的肌肉活化大小，優秀組在股直肌、股外側肌、臀中肌以及腓腸肌的活化顯著大於次優秀組。上端滑步側踩準備期階段的肌肉活化大小，優秀組在股直肌、臀中肌、腓腸肌的活化大於次優秀組。臀中肌與腓腸肌是滑步側踩準備期的特徵，在準備期階段相對於其他肌肉活化開始時間較早（Figure 3），並且本研究肌電活化的結果發現臀中肌在滑步側踩動作中最先活化的肌肉，由此可見選手在準備期階段以招募快速臀中肌以及腓腸肌活化來提升側向位移的動力。本研究結果發現踢擊期支撐腳的肌肉活化大小，優秀組選手臀大肌的活化顯著大於次優秀組。上端滑步側踩踢擊期階段，優秀組臀中肌、臀大肌的活化顯著大於次優秀組。臀中肌與臀大肌是滑步側踩踢擊期的特徵，由於選手必須進行較多側向動作必且在踢擊的過程穩定身體，因此在踢擊期臀中肌與臀大肌的活化是重要的特徵。過去研究探討不同高度旋踢動作發現優秀組在踢擊腳的股直肌、臀大肌、腓腸肌活化較大，在前踩動作則是踢擊腳股直肌、腹內斜肌以及腹直肌活化較大(Isaac Estevan, Falco, Elvira, & Vera-Garcia, 2015; Luk & Hong, 2000; Moreira, Goethel, & Gonçalves, 2016)，與過去研究相比，本研究結果支撐腳在滑步側踩動作的肌肉活化，優秀與次優秀選手不論在中端高度或上端高度，準備期動作是以側向位移為主，因此外臀中肌可能是影響準備時間的關鍵因素，另一方面踢擊期支撐腳的穩定以及需要髖關節額狀面較大的活動度，因此臀中肌、臀大肌的活化是提升踢擊表現的關鍵。. 33.

(41) 34. 第三節. 下肢發力率對於踢擊表現之影響. 跆拳道踢擊是需要較多下肢爆發力的運動項目，而下肢發力率越大代表傳遞力量的速度較快，對於跆拳道選手在場上不斷的位移與踢擊來說相當重要。在過去跆拳道旋踢研究中，進行旋踢動作時大腿的踢擊速度與發力率達高度相關(Moreira, Paula, & Veloso, 2015)，而旋踢在準備期階段優秀組發力率大於次優秀組，導致準備期時間優秀組比次優秀組短(Moreira et al., 2016)。本研究結果發現，優秀組在執行中端滑步側踩與上端滑步側踩時有較大的發力率，可能原因是在準備期階段，優秀組招募較多的肌肉活化產生更多位移的動力，因此在準備階段優秀組所花費的時間較少進而提升整體滑步側採的表現。. 第四節. 滑步側踩之運動學特徵. (一) 支撐腳髖關節角度與角速度中端與上端滑步側踩準備期階段，優秀組與次優秀組在髖關節角度沒有差異，而在角速度部分發現髖外展角速度優秀組皆大於次優秀組（如表），由此可知優秀組與次優秀組的髖關節角度相似，但是優秀選手會採取較大的髖外展角速度以增加滑步動作速度。中端與上端滑步側踩踢擊期階段，優秀選手的髖關節外展角度顯著大於次優秀組。原因可能是優秀選手善用臀部肌群的作用使關節動作範圍較大，另一方面也有可能是因優秀選手本身擁有較大髖關節活動度，因此不論是中端或是上端側踩都比次優秀大。此外在髖關節屈曲角速度，優秀選手顯著快比次優秀選手，而角度與角速度的變化進而導致踢擊模式不同，影響質心晃動的程度。過去旋踢研究中指出準備期階段支撐腳的髖關節內收與外轉是有效將能量傳遞至踢擊腳的重要關鍵(KINOSHITA & FUJII, 2014)，而本研究滑步側踩支撐腳在準備階段主要以推蹬向前為主，因此在外展角速度部分可能是影響優秀與次優秀準備期時間的因素。. 34.

(42) 35. 質心晃動距離與晃度速度結果發現，優秀組執行上端滑步側踩的質心晃動距離在左右方向小於次優秀組，這表示優秀組可以採取質心晃動較小的情況下進行踢擊，並且能夠以較快的晃動速度進行動作。跆拳道競賽中選手質心會因不斷的位移與踢擊產生晃動，質心晃動的距離與速度是影響踢擊動作表現的穩定性(Manolopoulos et al., 2006)，過去跆拳道滑步動作的質心晃動研究發現選手進行滑步時後腳抬起並向前腳併步的過程導致質心的上升(Gavagan & Sayers, 2017; WĄSIK, 2011)。而本研究呈現準備期的結果推論優秀選手執行上端滑步側踩時具有較好的身體控制能力以增加踢擊的表現。. 35.

(43) 36. 第六章. 結論與建議. 本研究結論(一)優秀組滑步側踩表現優於次優秀組。(二)準備期是影響選手執行滑步側踩執行時間長短的主要關鍵因素。(三)準備期階段臀中肌、腓腸肌、股直肌、股外側肌的活化順序與大小影響選手滑步側踩準備時間的關鍵。(四)踢擊期階段臀中肌、臀大肌的活化大小影響踢擊期身體質心的穩定。(五)優秀組執行上端滑步側踩質心晃動比次優秀組穩定(六)未來訓練時增加選手臀中肌、臀大肌是提升滑步側踩表現的關鍵。. 36.

(44) 37. 引用文獻何維華、李昌榮、朱宏偉 (2014)。確保公平競爭之運動科技。科學研習，53-6. 吳燕妮、陳銨漵、許夆池（2014）。跆拳道比賽採用電子護具前、後之技戰術探討。跆拳道學刊，1，59-71。. 林俊憶 (2013)。2012年倫敦奧運跆拳道國家級教練對於電子護具訓練模式重點特性分析之探討。國立臺灣師範大學，台北市。. 林威名、洪敏豪、吳政文、何金山 (2017)。橄欖球選手啟動速度與下肢爆發力關性分析。運動表現期刊，4(2)，99-104。. 之相. 周桂名（2010）。DAE-DO 跆拳道電子護具比賽技術分析-以2010年第11屆世界大學跆拳道錦標賽為例。大專跆拳道學刊，2，85-94。. 胡博綱、秦玉芳、陳銨漵、蘇泰源 (2011)。跆拳道比賽新規則攻擊動作技術分析之研究。. 運動研究，20(2)，12-20。. 陳偉生、闕月清 (2015)。2012年奧運跆拳道女子 49 公斤級金牌選手攻擊軀幹與頭部動作得分之分析。跆拳道學刊，2，51-63。. 廖唯鈞 (2016)。跆拳道側踩之生物力學分析。國立台灣體育運動大學，台中市。. 37.

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