課程資訊
課程名稱
 人體動作分析電腦計算方法
Computer Methods in Human Motion Analysis 
開課學期
 99-2 
授課對象
 工學院  醫學工程學研究所  
授課教師
 呂東武 
課號
 Biomed7062 
課程識別碼
 548 M0990 
班次
  
學分
 3 
全/半年
 半年 
必/選修
 選修 
上課時間
 星期三5,6,7(12:20~15:10) 
上課地點
 共405 
備註
 本課程中文授課,使用英文教科書。
總人數上限：15人 
Ceiba 課程網頁
 http://ceiba.ntu.edu.tw/992004 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
 核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

人體動作分析業已廣泛應用於神經骨骼肌肉系統相關疾病之診斷、治療方法之規劃以及後續療效之評估，同時也是人體動作控制研究極為重要的工具。人體動作表現是神經骨骼肌肉系統各受力與控制元件極複雜之互動結果。現階段人體動作分析多以可量測之動作資料配合逆向動力學為之。惟若希望能預測及模擬疾病及治療方法介入對動作之影響，則需使用正向動力學方法配合最佳控制進行之。此二者均需處理大量動作量測資料以及繁雜的力學計算，非電腦方法不可完成。因此，本課程旨在介紹人體動作分析實驗之資料處理、運動學及動力學分析各個階段（包含正向及逆向動力分析）所必須之電腦計算方法

持續改善項目: 講解各個作業完整的演算法、每次請同學上台檢討程式碼 

課程目標
 本課程旨在介紹人體動作分析實驗之資料處理、運動學及動力學分析各個階段（包含正向及逆向動力分析）所必須之電腦計算方法。透過由淺入深的題目實做，讓學生於撰寫程式過程具體瞭解資料分析之理論與實務面，並於課堂檢討過程釐清問題，建立正確的觀念並培養紮實之程式撰寫暨分析能力 
課程要求
 修習本課程須先修畢「人體動作與力學分析」並具備電腦程式撰寫能力（如C, C++, Matlab等）。 
預期每週課後學習時數
  
Office Hours
 每週三 12:00~13:30 
指定閱讀
 動作分析電腦計算方法上課講義。 
參考書目
 1. Zatsiorsky, V.M., Kinematics of Human Motion, Human Kinetics, Leeds, 1998.
2. Zatsiorsky, V.M., Kinetics of Human Motion, Human Kinetics, Leeds, 2005.
3. Craik, R.L. and Oatis, C.A., Gait Analysis: Theory and Application, Mosby, 1995.
4. Paul Allard, Aurelio Cappozzo and Arne Lundberg (Editors), Three-Dimensional Analysis of Human Locomotion (International Society Biomechanics Series), John Wiley & Son Ltd, 1998.
5. Winter, D.A., Biomechanics and Motor Control of Human Movement, John Wiley & Sons, Inc., 1990.
6. Nigg,B.M.and Herzog,W.Biomechanics of the Musculo-skeletal System, John Wiley ＆ Sons,Inc.,New York,1994.
7. Multiple Muscle Systems
 
評量方式
(僅供參考)
  
No.
項目
百分比
說明
1. 
 考試 
30% 
  
2. 
 作業 
30% 
  
3. 
 期末報告 
40% 
  
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
 2/23  人體動作分析電腦計算方法之課程概述 
第2週
 3/02  測力板壓力中心位置之計算；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第3週
 3/09  人體運動學分析:定義座標系統暨座標轉換；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第4週
 3/16  利用尤拉角描述兩剛體於空間中之旋轉關係；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第5週
 3/23  肢段線性速度、加速度，與相對其局部座標系統之角速度、角加速度；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第6週
 3/30  使用人體量測學所得之人體肢段參數資料計算各肢段與全身之質量中心位置；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第7週
 4/06  使用Euler parameters計算局部座標系統之角速度、角加速度，並探討相關之數值問題；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第8週
 4/13  簡介基礎數位訊號處理；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第9週
 4/20  期中Proposal 
第10週
 4/27  關節力矩對人體的應用；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第11週
 5/04  A Method for Estimating Subject-specific Body Segment Inertial Parameters in Human Movement Analysis；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第12週
 5/11  期中考 
第13週
 5/18  基礎肌電訊號處理；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第14週
 5/25  透過人體量測學資料與反光標記點三維座標值估算各肢段近、遠端座標值與質量慣性矩；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第15週
 6/01  計算剛體運動過程之角動量變化與其對時間之一次微分，此參數將應用於後續Inverse Dynamics分析；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第16週
 6/08  使用Euler's equation求解joint resultant forces, moments, and joint powers；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第17週
 6/15  進行Inverse Dynamics Analysis練習，分析關節Kinematics, Kinetics參數；核心能力 (舊)3.5.6 (新)1.2.3.5.6.7 
第18週
 6/22  期末報告 
第99週
   作業