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研究生: 林佳瑩
Jia-Ying Lin
論文名稱: 使用平板電腦對頸背部負荷影響之研究-以iPad Air 2為例
Examine the Impact of Using Tablet under Different Postures to the Load of Neck and Back Muscles
指導教授: 林樹強
Shu-Chiang Lin
口試委員: 林久翔
Chiuhsiang Joe Lin
林承哲
Cheng-Jhe Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 管理學院 - 工業管理系
Department of Industrial Management
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 67
中文關鍵詞: 角度頸背部肌肉負荷肌肉肌電訊號Borg自覺量表
外文關鍵詞: Angle, Neck and Back Muscle Loading, EMG, Borg Scale
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  • 現今資訊科技的躍進與無線網路環境的改善,智慧型手持行動裝置已經普及化。使得人們不再於受限於在單一定點使用桌上型或筆記型電腦,而是隨時隨地皆可上網瀏覽資訊。且搭載著各式社交軟體,智慧型手機與平板電腦成為民眾廣泛使用之行動裝置。由此可衍伸出,因不受地點之影響,在使用上很容易長時間操作而不自知,造成相關之肌肉骨骼傷害與不適。
    有鑒於此,本研究透過實驗設計進行不同姿勢下使用平板電腦之實驗,主要研究目的是為了解各姿勢因子對於頸背部負荷的影響。研究設計分為兩個階段,第一階段經由實驗設計進行在坐姿及站姿下使用平板電腦的頸部角度分析,受測者共20名;第二階段為實驗設計為2x2x3之全因子實驗,受測者共12名。主要頸背部負荷之量測實驗,經過第一階段的數據蒐集後,實驗設計為三個自變項,分別為頸部角度、使用平板電腦時的身體姿勢以及操作時間。頸部角度有三個水準,分別為前傾10°、20°及30°;身體姿勢有兩個水準,分別為站姿以及坐姿;操作時間有兩個水準,分別為20分鐘及40分鐘。依變項在客觀方面為各組不同使用姿勢下的頸背部肌肉肌電訊號值,主觀方面以填寫自覺量表問卷所得之主觀施力負荷感受值。
    實驗結果顯示,綜合各量測之肌肉,在頸部角度、身體姿勢、以及操作時間對頸背部肌肉負荷有顯著影響,以頸部角度前傾10°且呈現站姿使用,使用時間勿超過20分鐘為較佳且肌肉負荷低之使用情境。本研究希望透過實驗結果,提供使用者及設計者在未來相關應用上改善之參考依據。


    With the dramatic improvement of computer technology and fast-developed wireless network, handheld mobile devices have become more popular than ever in modern information society. People nowadays can access the internet anytime and anywhere with their smartphones and tablets which contain a variety of fantastic applications and functions. However, along with the easy availability of handheld devices, people are more likely to prolong the use the devices without perception, which may result in correlation of musculoskeletal discomfort, chronic disorder, or even injuries. The objective of this research is to examine the impact of using tablet under different postures to the load of neck and back muscles.
    The design of the experiment is a 2 x 2 x 3 factorial design. It is carried out in two phases. In the first phase, we investigate the effect of different neck’s forward-leaning angles for both sitting and standing postures when using a tablet. In the second phase, we examine the load of neck and back muscles by focusing on three independent variables that include the body postures, time durations of using the tablet, and forward-leaning angles of the neck. The body postures have two levels, standing and sitting. Time durations of using the tablet have two levels, 20 minutes and 40 minutes. Forward-leaning angles of neck have three levels, 10 degrees, 20 degrees and 30 degrees. Electromyography (EMG) and Borg Scale are used to measure neck and back muscles loads both physically and psychophysically.
    Experimental results show that all three independent variables have significant effects on back and neck muscles. It is suggested that the best scenario (with lowest neck and back muscles load) for using a tablet is standing with neck leaning forward for 10 degrees, and at the time limit of 20 minutes. This study also provides tablet designers a reference for tablet modifications and design.

    目錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究限制 2 1.4 研究架構 3 第二章 文獻探討 5 2.1 平板電腦 5 2.1.1 平板電腦之發展 5 2.1.2 平板電腦使用相關研究 7 2.2 頸部使用分析與傷害 7 2.2.1 常見之頸部傷害 8 2.2.2 使用平板電腦對頸部的傷害 8 2.2.3 坐姿與站姿 9 2.2.4 文獻小節 9 2.3 頸部傷害評估 10 2.3.1 EMG相關應用研究 10 2.3.2 主觀評測 11 第三章 研究方法 12 3.1 研究設計 12 3.2 受測族群 13 3.3 實驗設備及評估技術 13 3.3.1 觸控式平板電腦 13 3.3.2 多媒體生理回饋系統 14 3.3.3量角器 17 3.3.4數位攝影機 17 3.3.5柏格自覺費力量表 18 3.4 實驗流程 19 3.4.1實驗一流程 19 3.4.2實驗二流程 21 3.5資料處理及分析方法 23 3.5.1 資料處理 23 3.5.2 分析方法 23 第四章 實驗結果 24 4.1 頸部角度分析比較 24 4.2 頸背部肌肉負荷程度數據分析 25 4.2.1 右頭夾肌負荷程度 25 4.2.2 左頭夾肌負荷程度 27 4.2.3 右斜方肌負荷程度 29 4.2.4 左斜方肌負荷程度 30 4.3頸背部肌肉疲勞程度數據分析 32 4.3.1 右頭夾肌疲勞程度 32 4.3.2 左頭夾肌疲勞程度 33 4.3.3 右斜方肌疲勞程度 35 4.3.4 左斜方肌疲勞程度 36 4.4 主觀評比數據分析 38 4.5 討論 39 4.5.1 整體評比分析 39 4.5.2 性別因子分析 40 第五章 結論 41 5.1 結論 41 5.1.1 肌電圖結果 41 5.1.2 主觀量表結果 41 5.2 建議 42 5.3 未來研究方向 42 參考文獻 43 附錄 46 附錄一 主觀問卷(第一階段) 46 附錄二 主觀問卷(第二階段) 47 附錄三 ANOVA完整表格 50   圖目錄 圖1.1 研究架構 4 圖2.1 2014年臺灣民眾持有智慧型行動裝置分布 6 圖2.2 2010-2018臺灣平板電腦普及率發展趨勢及預測 6 圖3.1 研究變項 13 圖3.2 iPad Air 2實體 14 圖3.3 EMG主機(Flex Comp Infinite)外觀 15 圖3.4 EMG相關構件(電極貼片、傳感器、角度計轉接器)外觀 15 圖3.5 電子式角度感測元件 17 圖3.6 實驗一流程 20 圖3.7 實驗二流程 22 圖4.1 右頭夾肌負荷:各因子平均數 26 圖4.2 右頭夾肌:頸部角度*操作時間交互作用與LSD事後比較 27 圖4.3 左頭夾肌負荷:各因子平均數 28 圖4.4 左頭夾肌:身體姿勢*操作時間交互作用 29 圖4.5 右斜方肌負荷:各因子平均數 30 圖4.6 左斜方肌負荷:各因子平均數 31 圖4.7 右頭夾肌疲勞:各因子平均數 33 圖4.8 左頭夾肌疲勞:各因子平均數 34 圖4.9 左頭夾肌:頸部角度*身體姿勢交互作用與LSD事後比較 35 圖4.10 右斜方肌疲勞:各因子平均數 36 圖4.11 左斜方肌疲勞:各因子平均數 37 表目錄 表1.1 2013-2017年全球不同裝置出貨量預估 1 表2.1 Borg CR-10 Scale 11 表3.1 受測者基本資料 13 表3.2 EMG相關構件說明 14 表3.3 實驗肌肉量測部位 16 表3.4 柏格自覺量表(Borg CR-10 Scale) 18 表4.1 平板電腦使用經驗 24 表4.2 操作平板電時頸部角度 25 表4.3 右頭夾肌負荷平均數、標準差、變異數分析 25 表4.4 右頭夾肌:頸部角度*操作時間重覆量數分析結果 26 表4.5 左頭夾肌負荷平均數、標準差、變異數分析 27 表4.6 左頭夾肌:身體姿勢*操作時間重覆量數分析結果 28 表4.7 右斜方肌負荷平均數、標準差、變異數分析 29 表4.8 左斜方肌負荷平均數、標準差、變異數分析 31 表4.9 右頭夾肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 32 表4.10 左頭夾肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 33 表4.11 左頭夾肌:頸部角度*身體姿勢重覆量數分析結果 34 表4.12 右斜方肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 35 表4.13 左斜方肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 36 表4.14 主因子效應對各部位費力評比影響的變異數分析 38 表4.15 操作時間對各部位之評比費力評比平均數 38 表4.16 頸部角度因子在EMG整體評比分析 39 表4.17 身體姿勢因子在EMG整體評比分析 40 表4.18 操作時間因子在EMG整體評比分析 40 表A.1 右頭夾肌負荷平均數、標準差、變異數分析 50 表A.2 左頭夾肌負荷平均數、標準差、變異數分析 50 表A.3 右斜方肌負荷平均數、標準差、變異數分析 51 表A.4 左斜方肌負荷平均數、標準差、變異數分析 52 表A.5 右頭夾肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 52 表A.6 左頭夾肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 53 表A.7 右斜方肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 54 表A.8 左斜方肌疲勞平均數、標準差、變異數分析 54

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    無法下載圖示 全文公開日期 2020/08/24 (校內網路)
    全文公開日期 2045/08/24 (校外網路)
    全文公開日期 2045/08/24 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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