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研究生: 阿里要.拉沃
Adiyaw·Laoc
論文名稱: 透過IMU裝置對少棒打者擊中球與揮棒落空之動作分析
Motion Analysis in Hit and Miss Swing of Elementary School Baseball Batters Through IMU Devices
指導教授: 張家豪
Chang, Jia-Hao
口試委員: 張家豪
Chang, Jia-Hao
林俊達
Lin, Chun-Ta
黃彥慈
Huang, Yen-Tzu
口試日期: 2024/07/26
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 體育與運動科學系運動科學碩士在職專班
Continuing Education Master's Program of Sports Science
論文出版年: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 30
中文關鍵詞: 運動學角速度協調性
英文關鍵詞: kinematics, angular velocity, coordination
研究方法: 實驗設計法
DOI URL: http://doi.org/10.6345/NTNU202401563
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:20下載:0
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  • 目的:本研究主要目的為透過慣性感測器 (IMU) 針對少棒選手的打擊動作進行生物力學分析。探討在擊中球與揮棒落空兩種打擊結果中的運動學差異,並釐清打擊過程中軀幹的旋轉角速度及肢段部位的動作時序,與前述兩種打擊結果之間的相關性,並作為少棒選手打擊動作技術之參考。方法:以16位少棒選手受試者參與研究。八顆 IMU 分別黏貼於受試者髖部、胸骨、雙手手腕、雙手手背、前側手臂及後側大腿等處,每名受試者站立於少棒硬式球之投捕距離的打擊區內,皆須全力揮棒打擊發球機所投出之10顆球,採集打擊過程中受試者擊中球與揮空各3顆球之運動學參數,以SPSS23.0 (顯著水準設為α < .05) 統計軟體中的成對樣本t檢定 (Paired-Sample t test) 分析肢段部位的動作時序與軀幹角加速度峰值,藉以探討兩者之間的運動學之差異。結果:本研究結果發現在16位受試者在擊中球與揮空時的動作時序有顯著性差異 (雙手背、雙手腕及前側手臂等皆p < .05)。軀幹及後大腿等平均旋轉角速度峰值之間皆無顯著差異。結論:少棒選手肢段部位的動作時序與擊中球和揮棒落空兩者結果之間有直接的相關性。而其打擊動作過程中軀幹旋轉角速度則與兩種打擊結果無直接或間接的相關性。另外,雖少棒選手因本身協調性及打擊機制尚未成形穩定之故,但仍可透過IMU結合數位軟體系統或線上應用程式之分析與規畫,作為追蹤選手未來訓練時的參考依據。

    Objective: The primary objective of this study is to conduct a biomechanical analysis of the batting actions of youth baseball players using inertial measurement units (IMUs). The research aims to explore the kinematic differences between successful hits and missed swings, clarify the relationship between trunk rotational angular velocity and the sequence of limb segment initiation during the batting process, and how these factors relate to the aforementioned batting outcomes. This study will serve as a reference for the batting techniques of youth baseball players. Methods: The study involved 16 youth baseball players as subjects. eight IMUs were attached to each subject's hips, sternum, wrists, backs of the hands, front arms, and back thighs. Each subject stood in the batting zone at the official pitching distance for youth baseball and was required to swing with full effort to hit 10 balls thrown by a pitching machine. Kinematic parameters were collected for each subject's three hits and three misses during the swinging process. The paired-sample t-test in SPSS 23.0 statistical software (significance level set at α < .05) was used to analyze the action timing and trunk angular acceleration peak values of different body segments to investigate the kinematic differences between hitting and missing. Results: The results of this study found significant differences in the timing of movements between hitting the ball and swinging without contact among the 16 participants (with p-values less than .05 for both the back of the hands, wrists, and anterior forearms). There were no significant differences in the peak average rotational angular velocities of the trunk and the posterior thighs. Conclusion: There is a direct correlation between the action timing of the body segments of youth baseball players and the results of hitting and missing the ball. However, the rotational angular velocity of the trunk during the batting process does not have a direct or indirect correlation with the two hitting outcomes. Additionally, although the coordination and hitting mechanics of youth baseball players have not yet fully developed or stabilized, the analysis and planning through IMUs combined with digital software systems or online applications can still serve as a reference for tracking the players' future training.

    第壹章 緒論 1 第一節 前言 1 第二節 研究背景 2 第三節 研究目的 3 第四節 研究假設 3 第五節 名詞解釋 3 第六節 研究範圍與限制 5 第貳章 文獻探討 6 第一節 打擊動作分析及影響打擊表現因素之相關文獻 6 第二節 IMU於棒球運動之應用 8 第三節 IMU於各項運動之應用 9 第四節 總結 10 第參章 研究方法與步驟 11 第一節 研究對象 11 第二節 研究時間與地點 11 第三節 研究設備 12 第四節 實驗方法與流程 14 第五節 資料處理 17 第肆章 研究結果與討論 18 第一節 肢段動作時序分析與討論 18 第二節 軀幹旋轉角速度分析與討論 22 第伍章 結論與建議 25 參考文獻 26 附錄 29

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