師大新一代智慧鞋，產學提升國際競爭力

　減少運動傷害

（本報訊）全民瘋慢跑、馬拉松，當心跑出運動傷害。臺灣師範大學邁向頂尖大學計畫團隊相子元教授，長期協助運動廠牌龍頭Nike，研發了新一代智慧鞋，透過加速規與陀螺儀這兩項高科技感測器，可監測運動中的腳部變化訊息，利用無線方式傳輸至平板電腦、智慧手機，以判斷疲勞發生，並發出警訊提醒跑者，有效預防運動傷害。目前Nike已將這類技術應用於智慧鞋，在美國量產上市。

師大運動科學研究所相子元教授所率領的創新運動科技研究室，是Nike在國外合作的少數幾所大學機構之一，至2012年已合作6年，除了Nike及Powertec等國際品牌商外，目前還和捷安特、太肯運動科技、阿瘦皮鞋、Promax休閒機能包等國內業者合作，於2013年開始成立產學技術聯盟，提升國內運動用品產業的國際競爭力。

現代人疏於運動　過度慢跑造成運動傷害

　現代人工作壓力大，少有時間運動，不少人遇到假日就猛運動，但「平日不運動、假日動過頭」的結果，往往引發運動傷害。其實，暖身不足或運動量突然過大，都容易導致運動傷害。運動若無法量力而為，很容易變成未收到健身效果，卻先病痛纏身，得不償失。

　許多相關研究皆指出，適度運動對人體健康有正面幫助，究竟我們如何知道每天有足夠身體活動量呢？過去，必須在實驗室使用大型儀器及透過繁瑣手續進行測量，現在，運動用品不只設計有學問，更與高科技結合，愈來愈聰明，透過感測科技隨身裝置，可以達到同樣效果，提供長時間監控及更多運動資訊。

　目前在身體活動的測量上，加速規是最常被使用的感測器，這是一個可以感測物體加速度的儀器，經研究證實，身體各肢段的加速度與身體活動量呈高度正相關，且不同運動形態的運動，有不同的適當放置位置。

　研究團隊發現，手腕的加速度適合在低強度的跑步中，用來推估身體活動量，而腳踝的加速度則適合較高強度的跑步時，用來推估身體活動量。過度運動產生的疲勞會使動作產生改變，是造成運動傷害主因。隨身感測器在不同運動型態下放在不同的部位，能更為準確地監控運動量，適時提出警訊，就能減少運動傷害。這項研究結果發表在國內的華人運動生物力學期刊中。

新一代智慧鞋　減少運動傷害

　研究團隊針對跑步時足部內旋動作，開發出一套使用陀螺儀的感測器(如圖1)，可偵測跑步時足部內旋的角速度，當疲勞發生時，內旋的角速度也會增加，藉此判斷疲勞發生，並發出警訊提醒使用者，研究結果發表在Gait & Posture期刊中及已被Journal of Sports Sciences接受。

　結合以上發現，本研究團隊最新研究，結合了這兩種感測器 (加速規與陀螺儀)，打造一款「智慧鞋」，除了計算身體活動量外，還可以判斷當下動作，提供更詳細的運動資訊。

　利用加速規，可以判斷動作強度以及速度變化，利用陀螺儀則可用來偵測不同動作的不同步態特徵，判斷使用者現在的動作，目前初步發現，在跑、走、跳，三種不同動作中，足部在蹠/背屈的角速度變化曲線有規律變化 (如圖2)，顯示這三種基本動作在蹠/背屈的動作順序上，有規律的發生順序可循，可以此作為判斷動作的依據，研究成果在Nike Global Research Symposium XIII 研討會中發表。

　

師大成立產學聯盟　擦亮MIT國際招牌

　藉由頂大經費的挹注大幅提升學術能量的產出，而學術成果的展現除了投稿於學術期刊供相關學術界人士參考外，如何將學術與產業接軌、將理論化為形體，更是值得向國外研究團隊(如Nike)學習的，而產學聯盟的成立將此種結合學術與實務的研發方式帶入師大，刺激國內產業的創新，提升國際競爭力。

透過與國外廠商合作的機會，可以了解國外廠商投入大筆資金及時間，研發各種新產品，以Nike為例，總部設有創意部門 (Innovation Kitchen)，結合各種專長、來自不同領域的人，腦力激盪，刺激出新想法及新產品。

　Nike更設有專屬實驗室，除了測試產品外，也進行許多研究，更與全球不到10所頂尖的大學機構，簽約學術交流，作為研發新產品的方向依據，使產品在創新及功能實用上有傑出表現。這幾所機構除了師大之外，還包括美國科羅拉多大學、杜克大學、加拿大維多麗亞大學、上海體育大學、德國科隆大學、丹麥奧爾堡大學、加拿大英屬哥倫比亞大學，以及美國亨利福特健康機構。

　因此，如何將學校研發成果有效轉變成產業界有用的資訊，不但能使研究成果更具價值，更能協助臺灣產業升級，因此產學聯盟的概念就應運而生 (如圖3)，在國科會的計畫支持下，師大成立聯盟學術中心，提供專業創新運動科技新知及脈動，以國際同步的運動科技能力輔導與技術轉移，增加產業發展視野廣度、提升產品專業創新性，並以聯盟方式鏈結上下游相關產業，直接將產品服務於民，達到運動器材產業特色化與服務化之目標，進而提升台灣運動器材及科技創新價值，擦亮運動器材MIT(made in Taiwan)國際招牌。