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揮擊速度分析（SWING）：以擊球瞬間速度提升擊球距離與出球速度的科學

  • 6月17日
  • 讀畢需時 8 分鐘

同樣的揮擊，為什麼距離不同？

如果你似乎和旁邊的隊友用同樣的球桿、同樣的姿勢揮擊，擊球距離卻差了20公尺，該從哪裡尋找問題？在斷定「只是力量不足」之前，你應該看一個客觀的數字，那就是擊球瞬間的桿頭速度。

棒球的出球速度（Exit Velocity）、高爾夫的擊球距離、網球的發球速度。項目雖然不同，決定結果的核心變數卻是一樣的：接觸瞬間器械末端移動得有多快。然而這個速度很難用眼睛看或憑手感判斷，因為它發生在0.1秒之內。

揮擊速度分析（SWING）透過安裝在球棒、球桿、球拍上的IMU感測器，將這一瞬間量化。它獨立偵測每一次旋轉動作，以數字呈現最大角速度、擊球線速度與揮擊活動範圍。你不再需要依賴「剛才那一下好像打得不錯」的感覺。

重點一覽 擊球速度是與擊球距離、出球速度直接相關的最重要的單一指標 將每一次揮擊作為一個旋轉**爆發（burst）**獨立偵測，自動分離上揮與隨揮 一次揮擊即可測量最大角速度、擊球線速度、揮擊活動範圍、旋轉軸 一個Point Go感測器即可在同一基準上比較棒球、高爾夫、網球的揮擊

為什麼揮擊速度重要

擊球速度決定結果

揮擊的所有過程 — 預備、上揮、下揮、隨揮 — 都為了一個瞬間而存在，那就是器械觸球的擊球瞬間。這一瞬間的速度越快，傳遞給球的動量就越多，最終帶來更遠的距離與更快的出球速度。

從物理角度看，碰撞中球獲得的速度與器械擊球前一刻的速度成正比。同樣重量的球棒，桿頭速度越快出球速度越高，在棒球中這就直接對應安打與長打的機率。在高爾夫中，桿頭速度也被認為是預測擊球距離最強的單一變數。

不只是快，而是「高效」的揮擊

重要的不是單純快的揮擊，而是能量在擊球時點達到峰值的揮擊。如果速度在上揮或隨揮時最快，而在關鍵的擊球瞬間卻在減速，那麼無論用多大的力都無法轉化為結果。

因此分析揮擊時，需要看兩點：

  • 有多快（最大角速度、擊球線速度）

  • 速度從何而來（揮擊活動範圍、旋轉軸、加速區間）

揮擊速度分析透過一次測量同時提供這兩者。

理解測量指標

Point Go揮擊測量從一次旋轉動作中得出以下核心指標。了解每項的含義與解讀方式，螢幕上的數字便能直接成為教練用語。

指標

單位

含義

應用

最大角速度（peakAngVel）

°/s

揮擊中最快瞬間的旋轉速度

旋轉力量的核心指標，揮擊爆發力評估

擊球線速度（peakLinVel）

m/s

器械末端的最大線速度（擊球速度）

與擊球距離、出球速度直接相關

最大加速度（peakAccel）

m/s²

揮擊中的最大加速度

加速能力、向擊球點的力量傳遞

揮擊活動範圍（swingROM）

°

相對起始姿勢旋轉的角度（淨旋轉）

揮擊軌跡的大小、姿勢一致性

旋轉軸（swingAxis）

向量

揮擊所發生的三維旋轉軸

揮擊平面（plane）一致性分析

揮擊方向

+/−

旋轉進行方向的符號

區分左打/右打、反手/正手

角速度與線速度，有何不同

兩個指標看起來相似，但測量的對象不同。

  • **最大角速度（°/s）**看的是器械「旋轉」得有多快。它表示揮擊本身的旋轉速度，與到旋轉軸的距離無關，因此適合評估揮擊機制。

  • **擊球線速度（m/s）**看的是器械末端在空間中「移動」得有多快。由於這是實際傳遞給球的速度，因此與擊球距離、出球速度最直接相關。

同樣的角速度，揮擊半徑（球桿長度、手臂長度）越長，線速度就越大。所以將兩個指標一起看，就能區分「旋轉快但擊球速度上不來」的情況與「需要把旋轉本身做大」的情況。

一次揮擊 = 一個爆發（burst）

揮擊測量最大的技術挑戰是精確地切分出單次揮擊。一次揮擊中，預備（準備姿勢）、上揮（回引）、下揮（主揮擊）、隨揮（收尾旋轉）連續混雜在一起。只有從中精確分離出產生結果的下揮區間，才能得出有意義的數字。

基於爆發的偵測

Point Go揮擊演算法基於「一次揮擊 = 一個旋轉爆發」的原則運作。它逐個獨立偵測每個旋轉爆發，因此多次揮擊不會混成一團。

  1. 爆發起始偵測：當旋轉角速度超過設定閾值時，判斷揮擊（爆發）已開始。

  1. 峰值偵測：在爆發內尋找角速度最高的瞬間（peak）。這一點對應著擊球時揮擊的核心。

  1. 旋轉軸推導：根據峰值區間的旋轉資料計算世界基準（world-frame）的旋轉軸。由於揮擊中感測器本身在旋轉，必須以固定的空間座標為基準取軸才能準確。

  1. 下揮區間修剪（trim）：以推導出的旋轉軸為基準，剪掉與揮擊進行方向相反旋轉的區間（上揮、返回的隨揮）。如此只留下主揮擊區間。

  1. KPI計算：從修剪後的區間得出最大角速度、擊球線速度、活動範圍等。

為什麼要如此精密

如果只抓「最快的瞬間」，因積分誤差而被放大的返回旋轉（recovery）可能被誤認為真正的揮擊。而對於上揮與下揮一樣快的選手，上揮區間會混入活動範圍的計算，使數字失真。

先推導旋轉軸，再以該軸為基準剪掉方向相反的區間，就只會乾淨地留下實際朝向擊球點的下揮。因此同一選手多次揮擊也能得到一致的數字，這正是揮擊一致性評估的基礎。

用Point Go感測器測量揮擊

基本使用方法

  1. 安裝感測器：將Point Go感測器牢固固定在球棒、球桿、球拍的握把或桿身上。固定到不晃動是資料品質的關鍵。

  1. 連接應用：透過藍牙與Point Go Coach應用連接。

  1. 開始測量：選擇揮擊測量模式，等感測器穩定後稍作停頓再揮擊。

  1. 查看結果：揮擊結束後，最大角速度、擊球線速度、活動範圍會立即顯示。

如何讀懂螢幕上的數字

偵測到揮擊後，會顯示以下核心數值。

  • 最大角速度：本次揮擊中最快的旋轉速度。用作揮擊爆發力的首要指標。

  • 擊球線速度：器械末端的最大線速度，即擊球速度。想提升擊球距離、出球速度，就要看這個數字。

  • 揮擊活動範圍：從起始姿勢旋轉的淨角度。姿勢一致時，這個值在每次揮擊間也會保持相近。

  • 揮擊方向：旋轉的進行方向。用於區分左右揮擊或反手/正手。

Tip：揮擊剛結束感測器仍在晃動期間，下一次揮擊的偵測會被暫時阻斷。這是為防止隨揮造成的假旋轉被誤判為下一次揮擊的穩定化階段，所以請停頓一拍再進行下一次揮擊。

確保測量一致性的檢查清單

  • 每次都將感測器安裝在相同位置（握把端、桿身等）。

  • 開始測量後短暫靜止讓感測器穩定。

  • 一次揮擊與下一次揮擊之間留出充足間隔。

  • 以與平時比賽相同的真實揮擊意圖進行（不要敷衍）。

各項目的應用

即便是同樣的揮擊測量，不同項目所關注的指標與目標也不同。

棒球（棒速）

棒球中，**擊球線速度（棒速）**是左右出球速度的核心。棒速越快，同樣的觸球也能打出更快的球。同時觀察揮擊活動範圍與旋轉軸，可以確認揮擊軌跡的一致性，從而同時管理觸球精度與力量。多次揮擊的擊球線速度偏差越小，揮擊越穩定。

高爾夫（桿頭速度）

高爾夫中，桿頭速度是預測擊球距離最強的變數。追蹤擊球線速度可以客觀確認開球距離是否提升。此外，揮擊活動範圍與旋轉軸的一致性意味著揮擊平面（swing plane）的可重複性，可用於改善方向性與精度。

網球（拍頭速度）

網球中，發球與正手/反手的拍頭速度直接關係到擊球速度與旋轉生成。用揮擊方向指標區分正手與反手，比較各擊球的最大角速度，便可診斷哪一側揮擊需要更多提升。

常見錯誤與解決方法

1. 感測器安裝鬆動

如果感測器沒有牢固固定在器械上，揮擊中感測器會單獨晃動，假振動會混入資料。

解決方法：在握把或桿身的某一位置無晃動地固定，並每次使用相同位置。

2. 穩定前就立即揮擊

開始測量後立即揮擊，感測器還沒取得基準姿勢，旋轉軸計算會不準確。

解決方法：開始測量後短暫靜止，確認感測器已穩定的提示後再揮擊。

3. 連續不斷地揮擊

一次揮擊剛結束就進行下一次，隨揮的殘餘旋轉可能與下一個爆發混在一起。

解決方法：揮擊之間停頓一拍，讓感測器通過穩定化階段。

4. 只看一個數字

只看擊球線速度，或只看角速度，等於只理解了揮擊的一半。

解決方法：用擊球線速度讀結果，用最大角速度與活動範圍讀原因，二者一起看。如果快卻沒結果，檢查擊球時機；如果結果好卻忽高忽低，檢查活動範圍的一致性。

常見問題（FAQ）

Q. 揮擊速度與擊球距離總是成正比嗎？

擊球線速度越快、擊球距離與出球速度越大的趨勢是明確的，但並非100%成正比。因為擊球精度（打在球的哪個位置）、發射角度、旋轉等其他變數也一同作用。不過揮擊速度是其中最大、最直接的單一變數，因此是最值得優先改善的指標。

Q. 應該看最大角速度還是擊球線速度？

視目的而定。看結果（擊球距離、出球速度）時，擊球線速度更直接。診斷揮擊機制時，最大角速度更有用。兩個指標一起看，就能區分「旋轉快卻不轉化為擊球」的問題與「需要把旋轉本身做大」的問題。

Q. 同樣的揮擊，為什麼測量值每次都不同？

由於實際揮擊都有細微差異，測量值有一定波動是正常的。但若偏差較大，可能是感測器安裝鬆動、穩定前就揮擊、或揮擊間隔太短。遵守測量一致性檢查清單可以減少波動，而這個波動幅度本身就是揮擊一致性的指標。

Q. 棒球、高爾夫、網球能用同一基準比較嗎？

由於用同一感測器測量相同的物理量（角速度、線速度、活動範圍），數值本身可以用相同單位比較。但因為各項目的器械長度與揮擊機制不同，與其在項目間直接比較絕對值，不如用於追蹤同一項目內的變化與一致性。

相關文章

參考文獻

  1. Fortenbaugh, D., Fleisig, G.S., & Hsu, W.K. (2009). Baseball swing biomechanics. Sports Health, 1(4), 314-320. DOI

  1. Hume, P.A., Keogh, J., & Reid, D. (2005). The role of biomechanics in maximising distance and accuracy of golf shots. Sports Medicine, 35(5), 429-449. DOI

  1. Camomilla, V., Bergamini, E., Fantozzi, S., & Vannozzi, G. (2018). Trends supporting the in-field use of wearable inertial sensors for sport performance evaluation: A systematic review. Sensors, 18(3), 873. DOI

揮擊是0.1秒的藝術，但其中蘊含著可測量的科學。用數字而非感覺來打磨你的揮擊。
 
 
 

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