國際鞋類生物力學研討趨勢

鞋類生物力學研討會(Footwear Biomechanics Symposium)是一個兩年一度專注於生物力學與鞋類有關主題的國際研討會,與會人員不僅限於學術界,還包含眾多鞋類業界的菁英研究人員。在這樣的研討會中,不只可以進行學術交流,也可得到最新的建議與資訊,而從今年的研討會我們可以知道以下三種趨勢。

國際鞋類生物力學研討趨勢

穿戴式科技 + 機器學習 = 走出實驗室!

穿戴式科技發展一度停滯,原因是龐大的資料中缺乏含金量高的資訊,因為收到混雜著各種資訊的訊號互相干擾,所以難以過濾出有意義的資訊,而從此次研討會中不難發現一股趨勢 : 資訊氾濫的現象因為和機器學習的結合而有所突破。從研究的重要性來看,穿戴式裝置在這次的研討會中是一個獨立的討論分類,由6篇相關的口頭報告組成,而其中有3篇是結合機器學習;從研究的數量來看,除了這3篇口頭報告,其他主題也不乏結合穿戴裝置與機器學習的研究,並且有大量相關的海報發表,可見大部分的研究人員都注意到這個議題的重要性。

今年主要討論的裝置有足壓鞋墊和IMU(慣性感測器),結合機器學習在不同的族群或者不同的動作去預測動力學參數、運動負荷以及運動型態,預測結果都具有相當良好的準確性。不過目前進度都還僅限於控制良好的實驗室環境中,報告者不約而同地建議後續研究,增加受試者數量並增加環境的變數,最終目標為在一般運動場域中也能精準預測,可見這股走出實驗室的趨勢會持續延燒。

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鞋子影響跑步經濟性的三大要素:重量、避震、剛性

跑步經濟性一直是很熱門的議題,因為跑步經濟性跟跑步表現息息相關,而在這次的研討會中,來自科羅拉多大學的Rodger Kram介紹他們團隊經過一系列研究後的最新發現,跑步經濟性會受到鞋子三種特性的影響:鞋子的重量、避震與剛性。避震指的是吸收震動的能力,主要受鞋子中底的材質和厚度影響。剛性指的是鞋子受力之後彎曲的程度,剛性越大的鞋子越難彎曲。

團隊發現鞋子的重量要越輕越好,但赤腳卻不是跑步經濟性最好的,原因來自於緩衝消耗(cost of cushion),因為跑步觸地時產生的衝擊可以透過鞋子的避震來吸收,但如果赤腳就需要靠人體自行吸收,因此增加代謝需求。這樣的結果可以從第二個因素中獲得應證,鞋子的避震性高則跑步經濟性也較好。至於剛性,研究的結果呈現U形曲線,剛性既不能太強也不能太弱,有一個最佳的區間,並且存在著較大的個體差異性。雖然在剛性上有些微的爭議存在,不過還是點出了單就鞋子而言,會影響跑步經濟性的重要因素。

學界與業界的差異

由於鞋類生物力學研討會的參與者不單單僅限於學術圈,還有眾多鞋類廠商的研發人員,並且在123篇發表中有43篇是由廠商獨立或者是與學界合作所發表,由此可知這個研討會獨特的產學交流特性。兩者本質上是關心不同的領域,學術背景的人通常比較會重視機制的發展,會想要找到造成某一個現象的原因,例如鞋子的剛性影響的是踝、膝、髖關節的哪些部分,而業界的人則是比較重視能直接用於產業的結果,例如兩雙鞋子相比哪一雙運動員穿起來比較舒服跑起來比較快,且業界背景的人通常在報告的時候更具說服力,源自於良好的行銷能力,這是學界較遜色的特點。了解這樣的差異對於雙方都非常重要,因為時下的趨勢產學之間的合作會越來越密切,在這次的研討會中,除了Nike已經有實力堅強的實驗室可以獨立發表研究,其他廠商如New Balance、Under Armour、ASICS、Decathlon、Mizuno等都有合作的學界夥伴,這樣的合作也是目前的台灣所缺乏的,若沒有自己獨立的研發人才,又沒有緊密的產學合作,商品的競爭力會在這樣的趨勢之下迅速的下滑,這是一件非常值得學習也非常需要警惕的現象。

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