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研究生:陳俊宏
研究生(外文):Chun-Hung Chen
論文名稱:微機電感測器系統運用於捷泳動作分析
論文名稱(外文):MEMS Sensors System Applied in Crawl Movement Analysis
指導教授:吳鴻志吳鴻志引用關係
指導教授(外文):Hung-Chih Wu
學位類別:碩士
校院名稱:樹德科技大學
系所名稱:資訊工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:捷泳微機電系統加速度陀螺儀動作穩定性
外文關鍵詞:CrawlMicro Electro Mechanical SystemAccelerationGyroscope
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摘要
本研究主要目的是利用微機電感測器系統中加速度感測器和陀螺儀來分析捷泳的動作各肢段的加速度值和角速度值,並利用加速度值和角速度值動作穩定性分析來探討由四名曾當選國家代表隊及獲得全國中等學校運動會前三名選手的優秀選手和二名曾獲得全國中等學校運動會第七、八名之選手的次優秀選手動作的差異,以及捷泳動作中哪個肢段對成績有較大的影響。本研究採用包含三軸加速規與三軸陀螺儀兩種微機電感測器,配戴在受試者右大腿、右前臂、右上臂、左大腿、左前臂、左上臂六個部位,分別進行兩次配戴感測器和一次未配戴感測器的五十公尺捷泳衝刺來收集資料分析,並利用誤差百分比的方式分析配戴感測器與未配戴感測器是否有顯著差異。結果發現配戴感測器和未配戴感測器並無顯著差異;優秀選手及次優秀選手於划頻無顯著的差異;但是優秀選手和次優秀選手在划幅部分有達顯著差異。優秀選手及次優秀選手各肢段加速度值動作穩定性部分優秀選手在第二次實驗時穩定性較優於次優秀選手且兩次實驗優秀選手於上臂部位都較次優秀選手穩定;在各肢段加速度值大小對成績是否有顯著影響的分析中發現,捷泳划手動作中右上臂及左上臂的加速度值動作穩定性對成績存在著影響;捷泳划手動作中角速度值穩定性的變化大並不會使成績掉落,反而是適當的提昇角速度對提高成績及速度有較佳的影響。結論:捷泳划手動作如果能適當的手臂轉動提昇角速度對提高成績及速度有較佳的影響。透過微機電系統,可獲得選手於水中的動作參數又不影響動作表現將有助於提昇游泳成績。


ABSTRACT
The purpose of this study is to use the acceleration and gyroscope from Micro Electro Mechanical systems sensors system to analyze the values of the acceleration and the angular velocity of the limb sections related to the crawl movement, and also utilize the values of acceleration and the angular velocity in the movement stability analysis to discuss the difference of the movement between the four elite athletes selected from the national representative team and the first three places of the national high school athletic games, and the two sub-elite athletes who were the 7th and 8th places from the national high school athletic games. Which limb sections would affect the scores more in the crawl movement will also be discussed. Both MEMS sensors: tri-axis accelerometer and tri-axis gyroscope. These devices were placed at six parts of the test''s body which were right thigh, right forearm, right arm, left thigh, left forearm, and left arm. The data were collected for analysis from two times of 50meters crawl movement sprint with devices and one time without devices. Then the method of erroneous percentage was used to analyze if there was any difference between with devices and without devices. The results showed no difference. The results also showed no obvious difference on the delimiting frequency between the elite athletes and the sub-elite athletes ones. But the results showed remarkable difference on the delimiting between them. In terms of the values of acceleration in the movement stability analysis, the elite athletes had better stability than the sub-elite athlete''s ones in the second experiment and also the elite athletes had better stability on the forearms than the sub-elite athletes ones in both experiments. In the movement stability analysis, it showed that the values of acceleration read from the devices placed on the right forearms and left forearms affected the scores significantly. The big changes in the values of angular velocity stability at the hand delimiting of the crawl movement did not worsen the scores but if the angular velocity was increased appropriately, it would affect the score and the speed positively.


目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究背景 2
1.3研究目的與問題 3
1.4 研究假設 3
1.5 研究範圍和限制 3
1.6 研究的重要性 4
1.7 名詞操作性定義 4
1.8 研究架構 5
第二章 文獻探討 8
2.1 推進功率 8
2.2 划幅與划頻 9
2.3 出發動作 10
2.4 加速規 11
2.5 滾轉角度 13
2.6文獻總結 13
第三章 研究方法與步驟 14
3.1研究對象 14
3.2實驗儀器與工具 15
3.3實驗日期與場地 16
3.4實驗場地配置圖 17
3.5實驗步驟 18
3.6實驗資料處理 21
3.7統計分析 21
第四章 結果與討論 22
4.1優秀選手與次優秀選手配戴感測器與未配戴感測器之泳速、划手次數、打水次數分析 22
4.2優秀選手與次優秀選手划頻、划幅差異進行分析 26
4.3優秀選手各肢段曲線圖分析解釋 30
4.4優秀選手與次優秀選手曲線圖分析比較 44
4.5優秀選手與次優秀選手各肢段加速度值動作穩定性分析 62
4.6優秀選手與次優秀選手各肢段角速度值動作穩定性分析 64
4.7探討各肢段加速度值大小對成績快慢是否有顯著影響 67
4.8探討各肢段角速度值大小對成績快慢是否有顯著影響 69
五、 結論與建議 72
5.1結論 72
5.2建議 73
六、參考文獻 75
6.1中文部分 75
6.2英文部分 77
附錄一 78
附錄二 79


中文部分
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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