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智慧鞋,就是不讓你累

手機顯示運動鞋傳出的「疲勞訊號」,提醒跑者該適度休息。

撰文/呂怡貞

近年國內運動風氣盛行,慢跑蔚為風潮,不過伴隨而來的運動傷害不容輕忽。運動用品結合科技擴增功能,可即時得知使用者的生理或運動狀態,使智慧型運動用品成為運動市場上極力開拓的新商機。

目前市面上的智慧鞋通常裝有測量加速度的加速規,用來記錄步數進而推算出活動量。但一般加速規無法看出運動強度並判斷姿勢、動作,也無法在跑者感到疲累、疼痛前有所提醒。台灣師範大學創新運動科技研究團隊接受Nike公司委託,研發能夠在造成運動傷害前提醒跑者的智慧鞋,相關研究成果刊登於《華人運動生物力學期刊》、《步態與姿勢》及《運動科學期刊》。

圖片來源:國立臺灣師範大學秘書室公共事務中心之師大新聞

這項研究運用了結合加速規和陀螺儀的感測器,除了提升加速規蒐集訊號的頻率,也率先把原本在飛機、船舶和手機上才會使用到的陀螺儀運用到運動鞋。陀螺儀可測量運動時足部內旋的角速度變化。腳踩地面時,足弓會因承受身體重量稍微下壓,不論是行走或跑步,當疲勞現象產生,足弓便會出現漸貼地的情形,此時足部外翻的幅度變大,也就是過度內旋,這會連帶從腳踝、膝蓋、髖關節一路往上形成運動姿勢不良,進而造成運動傷害。

把感測器放在鞋底或鞋側,配合藍芽傳輸,可在智慧型手機上看到足部角速度曲線變化,有利於即時監看使用者的步態特徵,或者可單純設定在使用者即將產生運動傷害前發出警訊。台灣師範大學運動科學研究所教授相子元表示,這套系統是以一般人的運動量建立標準模式,適用於所有人,也可開發成專業選手的運動訓練模式,此外,也可依不同運動型態把感測器放置在身體其他部位,例如裝在手腕可測量低強度的運動。

目前研發的智慧鞋尚未量產,相子元表示,之後發展需要看Nike的考量,但是此項感應器的應用技術已經成熟,後續應用層面廣。未來,他們將研發遠距傳輸的產品,使得遠端也能即時觀看使用者的活動狀態。

 

刊載於《科學人》雜誌2013年12月142期

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關於作者

科學人

《科學人》雜誌-遠流出版公司於2002年3月發行Scientific American中文版,除了翻譯原有文章更致力於本土科學發展與關懷。