以機能姿勢原理規範競速自行車的設計組態

The Design Configuration of Racing Bicycles Based on the Concept of Functional Posture

吳佳頤(Chia-Yi Wu)

指導教授 ： 游志雲

國立清華大學/工學院/工業工程與工程管理學系/碩士(2008年)

摘要

本研究的目的是應用機能姿勢的原理設計競速自行車的車架組態。機能姿勢指的是當我們使用一項產品或設施時，所有動作當中的關鍵姿勢，此姿勢在動作需要的前提下「最自然」且「最省力」。本論文以此觀點分析騎乘競速車的姿勢，得知最佳的騎乘姿勢是騎乘者軀幹彎曲向前與大腿夾角43度，雙腳各自位在踏板的上死點(TDC)與下死點(BDC)時，膝蓋夾角分別是65度和150度。接著再決定使用競速車的主要人口範圍，在界定是身高第5百分位與第95百分位間的男性後，利用3D動畫軟體將第5、第50和第95百分位的人體掃描立體資料製成動畫人模，模擬騎乘競速車的機能姿勢，並將三個人體模型疊合於雙腳足掌連線的中心點，以擷取競速車的機能尺寸。
研究結果顯示，當競速車座管角度72度時，可以讓所有使用者的下身姿勢皆維持最佳的機能姿勢，上身部份則建議競速車的上管長度介於54~56公分之間，頭管角則與座管角度平行，以維持車架的穩定性。為驗證機能尺寸是否正確，我們再架設可調式的車架模擬實際騎乘情形，檢驗設計的吻合程度，以及使用者必需採取的姿勢妥協對策與其合理性。

關鍵字

競速自行車 ； 機能姿勢 ； 機能尺寸 ； 動畫人模

並列摘要

無資料

並列關鍵字

HASH(0x1b820fe0) ； HASH(0x1b821080) ； HASH(0x1b821120) ； HASH(0x1b8211c0)

參考文獻

3.Faria, & I.E. (1992). Energy expenditure, aerodymamics and medical problems in cycling. An update. Sports Medicine 14, 頁 43-63.

5.GonzalesH, & HullML. (1989). Multivariable optimization of cycling biomechanics. Journal of Biomechanics 22(11/12), 頁 1151-1161.

8.HeilP., A. Wilcox and C. quinn.D. (1995). Cardiorespiratory responses to seat tube variation during steady state cycling. Med. Sci. Sports Exerc. 27, 頁 730-735.

13.MLHull, & HKGonzales. (1988). Bivariate optimization of pedalling rate and crank arm legth in cycling. Journal of Biomechanics 21(10), 頁 839-849.

14.Nordeen-SynderS.K. (1977). The effect of bicylce seat height variation upon oxygen consuption and lower limb kinematics. Med Sci Sports 9, 頁 113-117.