該怎麼分析投球動作?理想投球動作分解與分析、常見的投球動作問題——投球機制(二)

2023/11/27閱讀時間約 43 分鐘

零、摘要

投球動作是投球過程中,投手的出力意圖與各部位能量變化在身體上的外在表現。

優秀投球動作特徵如下

後腳:

  • 飄移
  • 下沉
  • 跨步
  • 旋轉

前腳:

  • 煞車
  • 外旋蓄力
  • 拉動骨盆旋轉

骨盆軀幹:

  • 骨盆與脊椎由下而上旋轉
  • 前凸
  • 煞車

持球手:

  • 擺臂流暢
  • 適時就位
  • 手臂軌跡位於胸椎旋轉平面
  • 手肘在球出手前煞車
  • 不多加干涉的餘勢

手套手:

  • 伸長提高轉動慣量
  • 肩內旋,腕旋前,肩胛骨上提抑制軀幹啟動
  • 屈肘,肩胛後縮利於軀幹旋轉
  • 肩外旋,腕旋後,肩胛下壓引導脊椎伸展
  • 良好的動作反轉時機與節奏

投球動作常見問題如下

後腳:

  • 沒飄移
  • 下沉時足弓塌陷
  • 跨步時膝蓋持續內塌
  • 髖蓄力不足
  • 飄移和下沉同步
  • 下沉時刻意減速
  • 三關節爆發

前腳:

  • 未外旋蓄力
  • 過早拉動骨盆
  • 著地時過於封閉
  • 著地時過於開放
  • 依賴腳跟著地使煞車效果延遲
  • 膝蓋過直
  • 脛骨地面夾角太接近垂直
  • 前腳功能性不足以煞車
  • 不知道要煞車
  • 腿後活動度差使髖屈能力差
  • 落地時髖屈過少

骨盆軀幹:

  • 未照順序運動
  • 跨步時後凸
  • 跨步時骨盆後傾
  • 整塊一起用力

持球手:

  • 未適時就位
  • 肩胛骨與肱骨節律失調
  • 肘高或低於肩線
  • 就位時手腕伸展旋前
  • 手肘引導
  • 投石機
  • 餘勢肩胛骨沒有前凸上轉

手套手:

  • 跨步時手套手沒有伸長
  • 錯誤啟動時機
  • 主導上半身動作

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檢查點綜覽


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投球機制的底層運作原理跟理想動作構築邏輯寫在棒球科學(二)投球機制原理原則,建議先讀懂,因為這篇不會對這方面有過多著墨,而是直接應用在各肢段,這篇是將理論運用於實務的文章。

因為這篇篇幅極長,又要拿來當工具文,所以以下是手機與電腦的目錄使用方法,善用目錄可以節省查找與跳轉頁面的時間。

手機目錄教學

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電腦目錄教學

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一、目錄

零、摘要

一、目錄
二、如何分析投球動作
三、支撐腳/後腳
四、前導腳/前腳
五、骨盆與軀幹
六、持球手/慣用手/後手
七、前導手/手套手/前手
八、檢查表
九、後記
十、偉大的參考資料們



二、如何分析投球動作

(一)、分析時機

每次正式牛棚時都應紀錄檢查,以便確認每次的練習目標與練習成果,這樣訓練才有效率。

除非你覺得你的本體感覺又好又精準,根本不需要影像也知道自己在幹嘛。

(二)、先檢查主要動力鏈順序

  1. 是否由後腳與前腳共同驅動骨盆旋轉
  2. 是否由骨盆帶動脊椎
  3. 是否由胸椎帶動持球手上臂
  4. 是否由持球手上臂帶動持球手前臂

確保自己的出力意圖對象和各關節啟動順序正確。

(三)、後檢查各部位動作品質與順序(檢查點)

就是檢查下列介紹的全部的檢查點。

問自己舊有的問題是否改善?是否有新出現的問題?投球機制是否有變化?原因為何?有何影響?自己有沒有進步?

擁有越多的資訊,越能了解自己的身體與變化,才能使訓練效率最大化、問題發生時也能及早發現與解決,而不是霧裡看花。

我在最後會附上檢查表,你們可以利用檢查表檢查、紀錄。

以下動作分析正文開始。



三、支撐腳/後腳的投球動作

(一)、理想支撐腳動作分解

X. 概括/對應骨骼or身體運動/對應關節動作/對應肌肉變化

  1. 抬腿
  2. 飄移/全身前移
  3. 下沉/質心下降/三關節(髖膝踝)屈曲/髖膝踝伸肌群、髖內旋肌群伸展
  4. 跨步/全身快速前移/三關節略為伸展
  5. 旋轉/股骨內轉、骨盆旋轉/髖內旋/髖內旋肌群收縮、髖外旋肌群先伸展再收縮

(二)、支撐腳檢查點——優秀支撐腳動作特徵

支撐腳是投球過程中前腳落地前唯一與地面接觸的部位,所以其責任是保持穩定並且從地面獲得力量,或者是利用地面改變力量方向。

優秀支撐腳機制的特徵如下:

  • 飄移
  • 下沉
  • 跨步
  • 旋轉

1.前移/飄移(Drift)


Roki

Roki

地瓜

地瓜

此步驟後腳總長不變,重心略微前移,以後腳掌為圓心、後腳為半徑行圓周運動。

足弓要保持穩定,後腳關節角度不變但向前傾斜,重心略微前移。

後腳關節角度不變代表關節尚未收縮、軟組織基本仍未蓄力。

此階段存在的必要性是為了確保稍後重心快速下降時,重心不會處於後腳掌正上方並導致速度垂直地面。

當重心位於後腳掌前方,便能確保支撐腳在減慢下落速度時,可以同時製造出水平向量。

保持關節大略不動、總長等長,則是為了在轉換效率更高時才將重力位能轉換成動能,確保到時有充裕的軟組織伸展空間能儲存彈力未能。


2.下沉(Drop)


Roki

Roki

deGrom

deGrom

此步驟三關節快速屈曲、重心快速下沉。

這個階段是為了將重力位能轉換成動能。

此階段開始至髖內旋之前,除了足弓仍然挺立,支撐腳踝會略微內旋、髖膝踝平均分配彎曲角度,以確保下沉與驅動階段後腳的穩定。

這個步驟的另一重點是保證加速的平滑性,確保過程中身體沒有做出阻礙加速的行為,而導致過長的行程並使能量逸散。

*注意,如果只是處於下沉與跨步時髖處於較內旋的位置,並非持續內旋,而是在最後才快速完全內旋,這種也是可以的。

因為每個人股骨在髖球窩內的相對位置略有不同,所以有些人會在髖較內旋or較外旋的位置更穩定與有力。


3.跨步/驅動(Drive)


Roki

Roki

deGrom

deGrom

此步驟三關節固定再緩慢伸展、重心大量前移。

這個階段始於三關節從伸展到固定這步驟。

三關節開始固定時會沿著支撐腳製造一股支撐力,轉換速度方向,開始製造水平向量,驅動跨步與重心前移。

當支撐腳開始出力減速時,支撐腳,主要是髖伸與髖內旋肌群(髖內旋肌群在髖伸時也會伸展)的牽張收縮循環(SSC)第一階段離心收縮開始。

這個階段的重點是平滑的加速,跟前一個階段的差別在於前一個階段的平滑是不要刻意減速,這個階段是不要突然加速。

加速的過程是利用適量的支撐力製造出適量的水平分力讓水平速度平滑的逐漸增加。

所謂的適量是啥意思?

就是不能大到使後腳對地施力中斷、加速中斷。

也就是跨步並非靠三關節瞬間爆發推蹬所驅動

也就是跨步並非靠三關節瞬間爆發推蹬所驅動

也就是跨步並非靠三關節瞬間爆發推蹬所驅動

因為這樣會讓身體速度暴增,超過後腳反向運動速度,讓腳無法對地面施力。


4.旋轉(Rotate)


Roki

Roki

deGrom

deGrom

此步驟後腳髖內旋,拉伸髖外旋肌群,後足部固定在地面,最後髖外旋和髖伸肌群收縮將骨盆轉正與前傾,然後足部因慣性離地。

後腳無法再加速、或再加速前腳會煞不住時,後腳便會開始髖內旋並驅動骨盆。

利用髖內旋將後腳儲存的彈性位能用來驅動骨盆,也就是將下沉時的動能轉換成旋轉動能以利後續向上傳遞。


(三)、支撐腳檢查點——支撐腳動作常見問題

支撐腳投球動作的常見問題如下:

  • 沒飄移
  • 下沉時足弓塌陷
  • 跨步時膝蓋"持續"內塌
  • 髖蓄力不足
  • 飄移和下沉同步
  • 下沉時刻意減速
  • 三關節爆發

1.沒飄移

如果下沉時重心位於腳掌正上方,後腳便會花費大量力氣與時間去抵銷垂直向下的速度。

過程不會製造出水平分力,且花費時間過久有可能使儲存的彈性位能逸散。

兩個因素導致下沉與驅動所花的力氣變多,實際運用到投球的能量卻變少,也就是效率變差。

2.下沉時足弓塌陷

見3.

3.跨步時膝蓋"持續"內塌

第2、3項問題常同時出現,通常源於要利用後腳推蹬跨步的錯誤觀念,導致選手發展出錯誤的出力順序與出力意圖對象。

通常做出這兩件事的人是在跨步時一邊做髖內旋,一邊後腳推蹬伸直驅動跨步。

這兩個問題會讓驅動時後腳提早內旋,減低骨盆旋轉的峰值速度,最終導致球速降低。

並且驅動時的加速過程會更不穩定,導致難以一致化投球動作,進而影響後續動作最終破壞控球能力。

*注意,如果只是處於下沉與跨步時髖處於較內旋的位置,並非持續內旋,而是在最後才快速完全內旋,這種也是可以的。
因為每個人股骨在髖球窩內的相對位置略有不同,所以有些人會在髖較內旋or較外旋的位置更穩定與有力。

4.髖蓄力不足

通常源於髖功能性不足,包括意識控制能力與肌肉本身的承重+收縮能力不足。

表現是髖幾乎沒有彎曲,取而代之的是大幅度的膝屈或駝背或兩者皆有。

髖部肌群爆發力十足,且髖內旋啟動涉及髖部肌群。

如果不能伸展並觸發髖肌群的牽張收縮循環(SSC),便會降低髖內旋以及骨盆旋轉速度,最後影響球速。

5.飄移和下沉同步

第5、6項通常源於重心留住的錯誤觀念。

雖有慢速再到快速的下沉,而慢速下沉類似飄移,但同時卻有三關節伸展。

這會使彈性位能大量逸散。

因為軟組織包括肌腱與肌肉,其儲存彈性位能有時效性,被拉長一段時間過後便會變成單純的放鬆伸展,最後導致下沉時肌肉會損失彈性位能。

失去彈性位能意味著能用於投球的能量減少,最終會使球速下降。

6.下沉時刻意減速

下沉時控制速度,代表位能沒有轉換成動能而是被單純抵銷。

而下沉時刻意減速,會跟前一點一樣,軟組織無法儲存彈性位能導致損失大量能量。

所以這種行為只是單純的在浪費能量。

7.三關節爆發

大部分有這問題的跟2、3項一樣是源自後腳推蹬這個錯誤觀念。

依據三關節爆發的時機可以分成第二點提過的提早髖內旋再三關節伸展,和接下來要說明的,沒有提早髖內旋的三關節爆發伸展

這種機制之所以會出問題,是因為爆發後身體速度會大幅抵銷或超過後腳的反向運動速度,進而使後腳突然難以對地面施力。

此類又能細分成兩種型態。

(1).第一類是三關節沒有伸展到底,並且三關節爆發後又固定,變成名副其實的騰空一段時間

這種很奇葩,難度超高,所以我沒有看過自然發展出這種機制的人。

這種動作是為了縮短投手丘與本壘板距離而生,不過很遺憾,前幾年被MLB禁掉了。

天賦異稟的人有辦法讓後續動作全部暫停,等後腳重新接觸地面時再接續髖內旋,然後一切如常,就是這麼神奇。

當然缺點顯而易見,就是不影響後續動作的難度超高,超級不穩定。

第2種才是重點。

(2).第二類型是三關節直接爆發然後後腳伸直,後續動作全部被迫提早啟動

因為無論順序錯的多離譜,對投球機制認知誤會多深,從側面啟動的投球機制在最後仍會本能地轉向正面。

所以無論是否知道該這麼做,當這些人三關節伸展之後就會開始髖內旋。

然後因為對地面難以施力固定其中一端,所以髖內旋會無法有效驅動骨盆,大部分在自己空轉,骨盆難以完全轉向正面。

加上用力推蹬,使髖、骨盆、脊椎伸直甚至前凸,最後變成以邊頂臀邊半轉開邊落地。

注意,雖然三關節爆發的問題可以細分成這麼多種類型,但無論哪種都不是有效率的動作特徵。




四、前導腳/前腳的投球動作

(一)、理想前導腳動作分解

X. 概括/對應骨骼or身體運動/對應關節動作/對應肌肉變化

  1. 外旋/股骨遠離骨盆/髖外旋/髖內旋肌群伸長
  2. 拉動骨盆/骨盆靠近股骨/髖內旋/髖內旋肌群縮短
  3. 煞車/脛骨股骨固定、骨盆前傾/膝固定、髖屈

(二)、前導腳檢查點——優秀前導腳動作特徵

優秀的前導腳投球動作十分單純。

就是外旋、拉動骨盆、煞車。

所以優秀前導腳動作如下:

  • 外旋
  • 拉動骨盆
  • 煞車

1.外旋蓄力


Roki

Roki

deGrom

deGrom

跨步時前腳進行外旋,髖內旋肌群被拉伸、蓄力,並觸發SSC,為後續髖內旋肌群收縮拉動骨盆轉正做準備。


2.拉動骨盆旋轉


Roki

Roki

deGrom

deGrom

前腳髖內旋向心收縮,配合後腳內旋一舉將骨盆轉正。


3.煞車(Stop/Block)


Roki

Roki

deGrom

deGrom

煞車要能運作的前提:

落地時可正常運作的髖屈能力、爆發力、不垂直地面的脛骨

好煞車帶來的效益要能向上傳遞,就必須仰賴髖屈帶動核心,因此正常的髖屈能力不可或缺。

而爆發力則是煞車本身,短時間內製造足夠大量的力,才能起到煞車的功能。

脛骨不垂直地面則是利於落地時的作用力有水平分力,並且縮短摩擦力對膝蓋(支點)的力臂,利於避免膝蓋前移。

煞車的功能如下:

對骨盆下端施予力矩製造骨盆前傾的旋轉

跨步時身體擁有許多動能,但這些動能分布全身,所以要想辦法向上轉移,才能最大化速度(McNally, M. P., Borstad, J. D., Oñate, J. A., & Chaudhari, A. M. (2015))(黃聖棋,2022)。

而這能透過前腳對地施力達成。

身體帶著速度,前腳施力製造反向速度,瞬間將骨盆下端停止 (MacWilliams, B. A., Choi, T., Perezous, M. K., Chao, E. Y., & McFarland, E. G. (1998))。

因為並非施力在質心,因此產生骨盆下端相對質心往後移動,上端往前的力矩。

同時上端因慣性繼續前移也形成同向的慣性矩。

兩個力矩同時作用使骨盆高速前傾,進而快速拉伸觸發核心肌群的SSC,並帶動軀幹,達成轉移能量的目的,最終反映在球速表現上。

固定住骨盆端讓肌肉收縮帶動的位移集中在離地遠端

以下節錄自棒球科學(二)投球機制原理原則

*此段有大量物理相關內容,沒興趣請直接跳過!!

肌肉的末端變成肌腱連接在骨頭上,並且橫跨關節,肌肉收縮伸展便使對應關節動作,因此人的肌肉收縮時會同時對兩連接端施力,如果不能固定其中一端,兩邊就會一起動。

彈性物質儲存能量的方式是形變,轉化能量的方式是恢復原形,恢復多少就轉化多少。

彈性物質的形變量一樣恢復X單位,兩邊質量M不為0的物質都未固定,系統總能量與轉化後能量兩邊共享,假設轉化後能量都以動能K=1/2MV2存在,K一樣若M越大則V越小。

彈性物質轉換能量是靠釋放形變量將彈性位能轉換成動能(假設不變成其他能量)。

微觀來講就是兩顆原本被外力拉長的粒子,因外力消失而彼此靠近。

如果一粒子被固定,雖然彈力位能也持續對固定端施力,但因為被固定,所以能量不會從彈力位能變成動能,從頭到尾都將沒有動能轉換到其上。

又彈力位能由兩分子距離決定,存在兩分子間的彈力位能因距離縮小而減少,去哪了?就是可活動粒子。

換個角度理解,兩端被固定時距離無法縮短,彈力位能便無法釋放。

再換個角度理解,兩端改成質量極大的物質,F=MA,M超大A便超小,A超小位移便超小,形便恢復就超慢,彈力位能釋放也超慢。

再再換個角度理解,W=FS,雖然彈力位能使固定端粒子受力,但從沒有S可以看出彈力位能沒有做功於固定端。

意思就是固定端獲得動能速度極慢,幾乎只會擁有彈力位能,如果系統將彈力位能轉化成動能,幾乎只有活動端能獲得動能。

所以總而言之,固定一邊,便能讓另活動端轉化絕大多數動量K,另一邊質量m比全體總合M小,活動端的V便能最大化。

*物理環節結束

看不懂前面那坨我也不知道說得好不好的物理環節也沒差。

就回想彈橡皮筋的經驗,拉長後兩邊一起放開或固定一端的差別。

前腳煞車想做出的效果就是固定一端。


有些人還會有下面這個特徵,但沒做到不代表不好:

*1.1伸長增加轉動慣性幫助骨盆保持封閉

這是可有可無的特徵。

半徑越大轉動慣性越大,同樣力矩所製造出的角速度就越少,因此骨盆就越難提早轉開。

當然優秀選手本來就沒有骨盆提早轉開的問題,所以做不做這個都沒差。

(三)、前導腳動作分析檢查點——前導腳投球動作常見問題

  • 未外旋蓄力
  • 過早拉動骨盆
  • 著地時過於封閉
  • 著地時過於開放
  • 依賴腳跟著地使煞車效果延遲
  • 膝蓋過直
  • 脛骨與地面夾角太接近垂直
  • 前腳功能性不足以煞車
  • 不知道要煞車
  • 腿後活動度差使髖屈能力差
  • 落地時骨盆前傾太少不利快速髖屈

1.未外旋蓄力

沒有外旋蓄力/觸發SSC會減少骨盆所能達到的最大旋轉速度。

除此之外,也會使前腳準備好落地的時間延後,導致來不及配合後腳內旋與骨盆運動的時機煞車,或是使落地姿態不穩定。

2.過早拉動骨盆

有可能是後腳蓄力or內旋意識薄弱,並且沒有順序觀念,導致跨步與骨盆旋轉由前腳主導。

這會導致損失後腳的能量,並壓縮動力鏈下游的可用時間,可能導致後續動力鏈全數崩壞。

3.著地時過於封閉

有可能是前腳髖內旋過多,或是跨步方向朝慣用手側(右投就是面本壘板右側)偏移太多導致。

所謂過多沒有一定標準,因為還要考慮每個人的髖內旋與軀幹旋轉活動度。

假設你有上面兩種傾向,並且球進壘點集中在慣用側(右投的右打者那側),那有可能就是踩得太封閉了。

4.著地時過於開放

跟前一點相反,通常是髖與踝外轉太多,或是跨步往非慣用側偏移。

前者可能會讓膝蓋韌帶負擔變大,因為這種方式著地前腳會較難出力分擔負荷,且不符合膝蓋的運動方向。

後者則是很醜。

後者本身不會直接造成不可避的重大危害,通常是選手在跨步時候後腳與骨盆的運用出了問題才會變這樣。

例如前導腳機制問題的第一點,前腳主導跨步並使骨盆提早轉開。

5.依賴腳跟著地使煞車效果延遲

前腳煞車能力必須在腳掌完整著地後才能完全發揮。

極端的用腳跟著地會使需要開始煞車到煞車能力完全展現中間出現很大的時間差。

出現不必要的時間差就會讓整體投球機制出現斷點,或是關節順序倒置。

因為骨盆在後腳髖內旋時就被帶動並拉伸核心,核心被拉伸要嘛收縮要嘛放鬆。

煞車能力發揮太慢使骨盆來不及在核心該收縮前固定,後果要嘛放鬆損失彈性位能,要嘛就是核心直接啟動導致效率低下。

6.膝蓋過直

膝蓋越直,橫跨膝和髖的腿後肌群便會被拉越長。

這些肌群如果活動度不佳便會限制髖屈能力。

當然這是相對的,所謂的過直是有限制住才算,每個人活動度本不同,沒有絕對標準。

另一個則是股骨太垂直地面導致髖過直,這會導致骨盆受力會很接近質心、力矩很小。

這會使煞車製造的力矩驅動骨盆翻轉前傾的效率極差。

大部分有這問題的選手其實是前腳功能不足,正確姿勢下沒辦法順利煞車,身體開始偷吃步,最後機制才演變如此。

另一種股骨過度垂直地面的可能則是重心下沉太少,導致前腳必須較直立才能碰到地面。

這可能是跨步時的下沉與驅動沒做好導致,而沒做好可能跟後腳功能性或整體重心配置不佳有關,可以看看是否有支撐腳章節(二)之2之(3)的問題。

總之如果是下沉或驅動的問題,要往那階段回溯才能解決。

7.脛骨與地面夾角太接近垂直

夾角越接近垂直,反作用力對膝蓋施予的力臂便越大,力矩也就越大,要阻止膝蓋前衝便越難。

膝蓋如果前衝就代表髖不能固定,髖不能固定的後果我想應該很清楚了。

8.​前腳功能性不足以煞車

最主要是的便是爆發力不足。

注意,不是指肌力不足,雖然最大肌力與爆發力有一定程度相關,並且過往研究指出提升下肢最大肌力有助於提升下肢減速能力(Lum, D., Haff, G. G., & Barbosa, T. M. (2020);Seitz, L. B., Reyes, A., Tran, T. T., de Villarreal, E. S., & Haff, G. G. (2014)),但最大肌力對時間沒有要求,而爆發力有。

雖然兩者對於非頂尖選手肢表現為正相關,但更精確的描述是爆發力不足。

爆發力不足就是不足,乖乖去做增強式訓練、重訓、等長收縮訓練等等提升發力率。

增強式訓練就是有利用到SSC的訓練,生活中常見的下蹲跳躍,甚至投球其實也算,所以如果沒有部分部位功能不足的話,投球其實就是訓練投球最好的、針對性最高的增強式訓練。

9.不知道要煞車

有些球隊裡負責教學的人不知道前腳的功能,所以不會教選手前腳要煞車。

不然就是教練直接教反,說前腳要用來緩衝,膝蓋要持續彎曲。

天生協調性沒那麼好的選手在這些情況下就不會自行發展出煞車的機制。

雖然為了避免癱在地上,所以人類本能還是會讓前腳出力,但煞車功率完全不足。

10.腿後活動度差使髖屈能力差

腿後活動度太差,髖屈就會受限。

活動度差的原因很多,可能是肌肉長度較短、剛性較強較難伸展、因肌力不足而被神經系統受限、骨骼肌肉系統張力不正、受傷等等...。

肌肉長度天生的,所以不用管。

自己能做的有伸展跟訓練,如果本就有不適則請直接尋求醫療協助。

11.落地時髖屈太少不利快速髖屈

這導致負面影響的原因跟股骨太垂直地面一樣,都是髖太直。但呈現樣貌跟肇因不一樣。

這種問題通常是被重心或上半身要留在後面的錯誤觀念所影響。

上半身在跨步時一直向後大幅側彎和後仰,導致髖關節彎曲太少。

與前者的差別在於,前者可以是骨盆位置跟別人一樣,但髖太直。

後者則可以是股骨(髖關節是股骨與骨盆間的關節)位置跟別人一樣,但髖太直。

12.前腳落地跨關節功能失調

新增待補




五、骨盆與軀幹的投球動作

(一)、理想骨盆與軀幹動作分解

骨盆與軀幹要做的事其實不多。大概如下

X. 概括/對應骨骼or身體運動/對應關節動作/對應肌肉變化 (不重要不會列)

  1. 骨盆與脊椎由下而上旋轉、前凸、煞車

(二)、骨盆、軀幹動作分析檢查點——優秀的骨盆與軀幹動作特徵

骨盆與軀幹分節最多,雖然並非活動度最大的肢段,但動作卻是最細膩的,因此動作模式最類似典型的介質與波,動作相當單純。

優秀的骨盆與軀幹投球動作如下:

  • 按順序前凸、旋轉、停止(類似前導腳煞車)

1.按順序前凸、旋轉、停止(類似煞車)


Roki

Roki

deGrom

deGrom

投球時能量傳遞的過程很類似波,尤其是在骨盆與軀幹段,以下節錄自棒球科學(二)投球機制原理原則,藉此說明為何這這兩個部位要按順序前傾、前凸、旋轉、煞車。

波代表的就是一個能量包,只要固定波長並在同一個波中塞入越多能量,也就是盡可能將能量用在增加波的震幅,便能讓越多的能量集中在一段固定大小的質量中。

因為波長被固定,所以波所在介質之質量大小也被固定了,介質便能在單位時間中透過波得到越多能量。

而波的微觀概念前文已論及,主要是動能與彈力位能。

在投球過程,介質終點,人的末梢——手指,能量絕大多數以動能形式K存在。

又K=mv*v/2,且全身所能製造的最大能量J為定值,只要讓質量m越小,就能獲得越大的速度。

能量被丟到介質上就會形成波傳播出去,而丟到介質上花的時間越多、不將能量丟在現有的波(尤其是波峰)上,就會出現波被拉長、出現複數個波、波形變複雜的現象。

讓m越小的方法,就是做跟追求最大力量時完全相反的事,也就是盡可能縮小投球時身體上波的波長——不讓身體各部位同時出力,只有當波通過時才出力,藉此不增加波的波長數量只增加震幅

為了要讓速度最大化,必須將能量集中在少數質量上,按照順序啟動骨盆與軀幹才能達到此目的,否則能量將散布在各部位,無法集中於少數質量並創造最大速度。

至於詳細的煞車原理見前導腳煞車


(三)、骨盆、軀幹動作分析檢查點——骨盆與軀幹投球動作常見問題

  • 未照順序運動
  • 跨步時後凸(駝背)
  • 跨步時骨盆後傾
  • 整塊一起用力

1.未照順序運動

同樣節自棒球科學(二)投球機制原理原則,藉此說明未照順序運動的後果

要將能量傳遞到球上,是不是代表球出手後的能量都是無效的,這又隱含了甚麼概念?還是順序。

為何要讓能量集中在同一個波,因為只有一個波的能量能傳遞至球上。

出手之前如果有波通過球卻沒有足夠的能量出手,代表那些波的能量太少,浪費了。

出手之後如果還有波抵達手指,這些能量已無法給予球,還是浪費

兩個概念結合在一起就再次得到第二章節我用SSC推導出的結論——按照順序讓身體各部位啟動才能有效率的投球

如果不按順序啟動骨盆與軀幹,能量便無法集中在同一個波中,而是製造出複數個波或拉長波長。

當球的速度超過與手指間阻力所能控制時,球便會脫手而出。

所以當波有複數個時,便只有第一個超過閾值的波能使球大幅加速並出手,其餘皆為浪費;

又或者一個長波的能量剛使球速度達到閾值,球便會脫手而出,後續的能量便會浪費。

因此骨盆與軀幹必須按照順序啟動才能確保能量有效率的傳遞給球。

2.跨步時後凸(駝背)

後凸程度如果超過骨盆前傾的活動度,骨盆前傾時就無法有效拉伸軀幹。

如果核心肌群沒有被快速伸展,其SSC將無法被完全觸發,收縮的功率將不能最大化,最終導致球速下降。

3.跨步時骨盆後傾

後腿髖部蓄力是依賴髖屈拉長髖伸肌群,骨盆後傾則是縮短髖伸和前側核心肌群。

因此跨步時骨盆做出後傾動作會讓髖部難以蓄力、提早結束蓄力,進而破壞整體動作順序降低效率。

4.整塊一起用力

整塊一起用力會使全部肌肉剛性都提升,脊椎會變成一塊穩定的固體,核心肌群無法被伸展、分段運動,脊椎也無法後凸與前凸。

除了能量無法集中於小塊質量,核心的SSC也無法被觸發,軀幹將幾乎只能傳遞速度帶動手臂,製造能量的功率會大幅下降,最終使球速大幅下降。

5.跨步時骨盆未保持水平地面

更新待補




六、持球手/慣用手/後手的投球動作

(一)、理想持球手動作分解

X. 概括/對應骨骼or身體運動/對應關節動作/對應肌肉變化 (不重要不會列)

  1. 擺臂
  2. 肩外展+肩胛骨後縮+肘屈+肩外旋
  3. 肩胛骨下壓+肩外旋
  4. 肩水平內收+肩胛骨前凸+肩外旋
  5. "綜合"角度達最大伸展
  6. 最大肩外旋
  7. 肘伸
  8. 肩內旋
  9. 手腕旋前
  10. 餘勢

手臂動作比較精細,而且因為比較脆弱,所以研究成果也多,目前有辦法列出來的大概這麼多,詳列是為了對整體動作有完整認識,動作分析時可以針對下列檢查點就好。

(二)、持球手動作分析檢查點——優秀持球手動作特徵

  • 能順利銜接後續動作的擺臂
  • 適時就位/適時抵達適當發射位置
  • 手臂軌跡位於胸椎旋轉平面
  • 手肘在球出手前煞車
  • 不多加干涉的餘勢

1.能順利銜接後續動作的擺臂


Roki

Roki

deGrom

deGrom

這裡的擺臂我用指投球啟動後,開始前往發射位置前的手臂動作。

擺臂時不要讓手臂達到活動範圍極限

擺臂擁有相對自由的變化空間,基本上你想怎樣就怎樣,但仍然要遵守兩個原則,也就是要不影響後續在正確度時間與空間就位。

能符合上述兩個原則就是好的擺臂。

要達到這目標的方法就是不要讓手臂達到活動範圍極限,尤其是肩膀。

因為理想的投球機制跨步時間不會很長,所以手開始前往發射位置前能自由擺臂的時間不多。

除非幾乎不擺臂,不然手臂前往發射位置的過程跟速度都很快,而這涉及快速的肩關節運動。

為了確保就位過程順利且負擔不過大,需避免擺臂時讓手臂處於任何方位的活動範圍極限,否則就位的快速動作會對已在擺臂時被拉至緊繃的肩部組織造成負擔。


2.適時就位/適時抵達適當發射位置


Roki

Roki

deGrom

deGrom

持球手要主動做的工作不多,少數的工作之一是抵達好的位置。

所謂的位置是指能最有效率地被軀幹帶動的位置。

肩外展90°(肱骨與手肘位於肩線延長線上),肩部分水平外展,肩胛骨部分後縮+下壓,肩外旋約45~90°(曾浩哲,2023),肘屈小於90°。
時機是胸椎開始旋轉之前。

*所謂的部分○○(關節動作)是指某關節非中立,而是偏向○○,但不到極限。
例如部分肱骨水平外展就是肱骨有水平外展,但沒有外展到極限。

肩關節活動度大但不穩定,需要在被拉伸前進入適合被拉伸的狀態。

一是確保讓SSC開始的行程不會太長,能配合整體機制的節奏(舉例來說,把手臂放到身體前方,軀幹轉完了搞不好手臂都還沒回到中立位);

二是確定手臂被伸展的方式,讓被伸展時手臂能更穩定而不會亂跑。如果一開始完全中立,就有較高的可能在被伸展時出現沒有效率的動作,也就是更不穩定;

三是預先拉伸能提高部分軟組織剛性,避免軟組織在最放鬆的情況直接被瞬間高速拉長然後斷掉。

因此及時就位才能使手臂以最有效率且風險較低的方式運動。

另外注意,就位時機是胸椎開始旋轉之前,不是落地之前就位就好,也不是最大肩髖分離出現前就位就好(不過多數人這兩個時間點大致重合)。

手臂由胸椎帶動,因此要在胸椎啟動前就位、應以胸椎啟動時間為就位時機參考點,而不是其他的時機點。


3.手臂軌跡位於胸椎旋轉平面


Shohei

Shohei

deGrom

deGrom

手臂運動軌跡應重合旋轉平面,而非垂直或高於肩線運動導致手臂運動不位於胸椎旋轉平面上。

角動量L=r(半徑)×m(質量)v(速度),m不變,若r越大則v越小。

但以上是描述質量集中於一點的情況。

當質量非一點時,半徑是圓心與質心的距離。

以人體上半身來講,質量主要集中在軀幹,手臂質量占上半身總質量的比例很小。

意思是當手臂完全打開相比縮在身體旁邊時,質心的離圓心的半徑只會增加一點,但整個系統的半徑則變長很多。

圓周=半徑×2×π,半徑越長圓周就越長,一樣的角速度時,圓周越長則最末端的速度就越大。

放在人體上就是手臂打開平行旋轉平面時質心的角速度,相比手臂縮在身體兩旁時質心的角速度略小,但整個系統的半徑變長超過兩倍,所以前者末端的速度會比後者快非常多。

並且如果手臂的運動軌跡不平行軀幹旋轉平面,就可知肩部肌肉出力製造了一股「不平行軀幹速度」的速度。

手臂速度=肩部肌肉製造速度+軀幹製造速度

後續簡稱為臂速度=肩造速度+幹造速度

速度具有方向性,所以兩速度相加可能出現夾角。

當肩造速度與幹造速度方向相同時,

|臂速度|

=|肩造速度+幹造速度|

=|肩造速度|+|幹造速度|

當肩造速度與幹造速度方向不相同時,肩造速度與幹造速度與臂速度會形成一個三角形。

∵三角形兩邊和大於第三邊,

∴|臂速度|

=|肩造速度+幹造速度|

<|肩造速度|+|幹造速度|

這就是為什麼手臂軌跡要平行旋轉平面。


4.手肘在球出手前煞車


Roki

Roki

deGrom

deGrom

原理同前導腳煞車。


5.不多加干涉的餘勢


Roki

Roki

deGrom

deGrom

不要刻意停止手臂動作,讓手臂動能傳回肩胛骨,使應力轉移至肩胛骨周圍的軟組織,進而帶動軀幹最後轉移至全身,而不會使局部組織負擔過大。


(三)、持球手動作分析檢查點——持球手投球動作常見問題

  • 1.未適時就位
  • ​2.肩胛骨與肱骨節律失調
  • 3.肘高或低於肩線
  • 4.就位時手腕伸展旋前
  • 5.錯誤動作順序——手肘引導
  • 6.錯誤動作順序——投石機
  • 7.餘勢時肩胛骨沒有前凸與上轉

1.未適時就位

胸椎啟動後才就位,無論是肩外展90°(肱骨與手肘位於肩線延長線上),肩部分水平外展肩胛骨部分後縮+下壓肩外旋約45~90°任一條件未達成都算未及時就位

​2.肩胛骨與肱骨節律失調

包括

手臂外展時肩胛骨沒有配合肩膀做出上轉,導致關節腔空間變小可能使內部組織出現損傷。

以及肩膀水平內收時肩胛骨沒有同步前凸或最大肩外旋前沒有做出肩水平內收與肩胛骨前凸,這兩者會導致肩關節出現超伸(中譯摘錄) (hyperangulation原文文獻),導致肩關節內部構造移位增加肩內部受傷風險。

3.肘高或低於肩線

第一個導致的問題就是上面提過的沒有效率,第二則是手肘高於肩線時會使肩關節腔內部空間比水平時小,內部構造碰撞機率會增加,使受傷風險提升。

我目前沒找到有關投球時手肘低於肩線對投球風險影響的文獻,不過這樣很醜又沒效率,光是這樣危害還不夠大嗎?

4.就位時手腕伸展旋前

首先,旋後肌群之一的二頭肌橫跨肩肘兩關節,在就位時旋前會讓二頭肌拉長,後續肩伸展時會讓二頭肌及二頭肌對骨頭連接處受力增加。

肩關節原本就很辛苦了,額外虐待他衝三小???善待自己的身體好嗎。

其次,過度專注於讓手腕旋前和伸展會減弱出手前後前臂旋前意識,破壞手臂運動的節奏感,並使手肘傾向完全伸直,在投球的高速運動過程中可能使手肘超伸讓肘關節內部出現撞擊導致損傷。

肘關節原本就很辛苦了,額外虐待他衝三小???善待自己的身體好嗎。

手腕就位無法帶來任何無可取代的貢獻。

我看過有教練看到學員肩膀常常低於肩線,就教他手臂就位時將手腕旋前與伸展。

肩膀抬不高先去看看是不是肩胛骨周圍肌群功能性有問題使肩胛肱骨節律失調,再去看看肩外展肌群功能性如何,都沒問題可能是單純不熟練,循序漸進訓練意識控制即可。

教他手腕旋前伸展並不是個好主意。

台灣棒球教練證照制度某種程度已淪為幫無視基礎教育的病態運動科班制度擦屁股的工具。

只要會打球,連點基本的運動生理學都不懂也能當教練,這種風氣屬實不健康。

最有趣的是制度沒要求基礎知識,真就有人不學習了,試問此類人責任感何在?

抱歉,偏題了。

5.錯誤動作順序——手肘引導

第5和6點基本都源於錯誤的出力順序與出力意圖對象,使關節運動不符合理想機制的順序且降低效率。

手肘引導

理想的手臂機制會涉及連續且快速的軀幹、手肘依序煞車,最後球與手的速度差大過球與手之間的阻力,因此脫手而出。

因此球最有效率的出手情況是球能在達到速度峰值時,球速度方向剛好對準能丟進目標的軌道,然後脫手而出。

而所謂的手肘引導,泛指任何形式的手肘大量往前超越肩線,導致峰值速度出現時機延後與下降。

若以原圓周運動的速度方向脫手則早已錯過目標軌道,只好額外出力改變原先快速的圓周運動並改變速度方向,變成接近線性速度的形式。

因為每個人軀幹的活動度不同,再考量軀幹+手肘煞車與切線速度峰值何時對準軌道後,變量便更複雜,因此無法界定適合所有人的手肘引導閾值。

所以如何觀察有無手肘引導?

架一台攝影機在出手點脊椎延長線上,對準脊椎,錄下投球慢動作,擷取出手瞬間,沿著肩線延長線畫出虛擬手臂,以肩膀為圓心,觀察實際手臂與虛擬手臂位置落差是否超過15°(我沒找到定義手肘引導閾值的文獻,我依據經驗抓個15°),如圖:

raw-image

6.錯誤動作順序——投石機

這個是肩膀在手肘尚未伸展時就內旋丟球的現象。

通常源於錯誤的指導語,導致選手發展出錯誤的出力意圖對象。

手肘伸展(但不會完全伸直,微彎)後圓周才會達到最大,此時末梢速度才會達到最大。

在手肘伸展前就利用肩內旋丟球會白白損失這段速度,而且肩膀被迫對抗巨大的加速度並收縮,負擔極大,最後投球效率下滑並且風險提升的結果顯而易見。

7.餘勢時肩胛骨沒有前凸與上轉

這會使肩水平外展肌群,例如三角肌後束,被快速且大量伸展,會痛,可能提高受傷風險。

肩胛骨若能配合前凸與上轉,能使應力轉移至肩胛骨周圍的軟組織,帶動軀幹最後轉移至全身,而不會使局部組織負擔過大。




七、手套手/前導手/前手的投球動作

(一)、理想手套手動作分解

X. 概括/對應骨骼or身體運動/對應關節動作/對應肌肉變化 (不重要不會列)

  1. 肩胛骨上提、肩內旋、腕旋前、肘伸長
  2. 肘屈、腕旋後
  3. 肩水平外展與外旋、肩胛骨下壓與後縮

(二)、手套手檢查點——優秀手套手動作特徵

手套手的目的在於輔助其他部位(主要是軀幹),要嘛抑制要嘛引導,所以良好的手套手動作特徵都建立在這個目的上。

良好的手套手投球動作特徵如下:

  • 伸長提高轉動慣量
  • 肩內旋、腕旋前、肩胛骨上提抑制軀幹啟動
  • 屈肘、肩胛後縮減少轉動慣性利於軀幹旋轉
  • 肩外旋、腕旋後、肩胛下壓引導脊椎伸展
  • 良好的動作反轉時機與節奏

1.伸長提高轉動慣量


Roki

Roki

deGrom

deGrom

第1和2項的目的都是抑制上半身動作。

轉動慣量I=質量kg*半徑m2,轉動慣量越大,同力矩造成的角加速度就越小。

而將手套手伸長可以使半徑增大,使轉動慣量增大,能一定程度抑制軀幹旋轉。


2.肩內旋、腕旋前、肩胛骨上提


Shohei

Shohei

deGrom

deGrom

讓核心肌群傾向放鬆與縮短,讓核心肌群不易因過早被拉緊而使軀幹提早轉動。


3.屈肘、肩胛後縮減少轉動慣性利於軀幹旋轉


deGrom

deGrom

deGrom

deGrom

第3、4項目的都是引導(但不主導)上半身動作。

當軀幹應當旋轉時,便將手套手靠近身體,縮小轉動慣量,讓軀幹更容易旋轉。


4.肩外旋、腕旋後、肩胛下壓引導脊椎伸展


Roki

Roki

Shohei

Shohei

deGrom

deGrom

配合骨盆旋轉與前傾,讓核心肌群傾向伸展,能最大化核心的SSC。


5.良好的動作反轉時機與節奏

良好的時機與節奏,就是軀幹不應旋轉與伸展時,手套手抑制軀幹旋轉;軀幹應該旋轉與伸展時,手套手引導軀幹旋轉與伸展。

這可以透過與其他部位的特定動作同步或配合來達到。

包括:

手套手抑制軀幹旋轉的動作與持球手擺臂同步;

手套手縮小轉動慣量的動作與持球手就位動作同步以應對軀幹旋轉;

手套手引導軀幹伸展的動作緊接在骨盆前傾之後。

圖例參考手套手前面四點的影像即可。

(三)、手套手投球動作分析檢查點——手套手投球動作常見問題

手套手的投球動作常見問題如下:

  • 跨步時手套手沒有伸長增加轉動慣量
  • 錯誤啟動時機
  • 主導上半身動作

1.跨步時手套手沒有伸長增加轉動慣量

這嚴格來說並不一定要修正,因為這是為了抑制軀幹在錯誤時機的旋轉,如果你的下肢、骨盆、脊椎動作順序都正確,那手套手有沒有抑制影響當然不大。

一個例子就是慶baby,他跨步時手套手縮在身體兩旁,但他下肢骨盆軀幹的動作順序沒有問題,所以他手套手縮在身體兩旁便不成問題。

順帶一提從他極小的手套手的活動範圍與短揮臂,還有兩手分開後的快速內旋動作,就可以觀察出上面提過的手套手-持球手的同步現象。

2.錯誤啟動時機

這點跟上一點不同,必須修正。

所謂的錯誤時機就是軀幹不應旋轉與伸展時,手套手沒有抑制,甚至引導軀幹旋轉;軀幹應該旋轉與伸展時,手套手沒有引導,甚至抑制軀幹旋轉與伸展。

3.主導上半身動作

這是上面那點的其中一部份,因為很常見而且成因有共通性,所以獨立拉出一點。

有時源於不當指導語,有時源於選手自主發展的結果,是一種用力意圖作用對象錯誤的結果。

這類選手將投球積極度與手套手用力程度畫上等號,有可能會使胸椎提早轉動,領先骨盆啟動,讓骨盆與脊椎的動作順序倒置,降低投球效率,拖累投球表現。




八、檢查表





九、後記

Polooo 2023/10/30

我有FBIG方格子專欄

FB以中等長度的各種運科主題文章為主,
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覺得我文章寫得不錯、有問題、想討論,都歡迎前來找我。

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方格子專欄:樹屋

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如果你看完文章對投球機制底層運作原理與架構有興趣,可以點閱這篇:投球機制(一)投球機制原理原則,這篇有完整說明。
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好累,寫有夠久,還要弄圖,累死了,真虧我能寫完。

不過收穫挺豐富的,寫的過程也搞懂一些以前沒想過的細節問題,真蘇胡,而且很找到一些品質有夠好的投球影片,像佐佐木朗希的那個影片,喔藝術般的動作和高清無碼的成像,啊啊啊啊啊暈爛,根本就是藝術...


就醬啦,88!期待與你再次相見!


十、偉大的參考資料們

影像

Shohei Ohtani Slow Motion Mechanics and Pitch Grips

大谷翔平 フォーム スローモーション 2023WBC準々決勝 / Shohei Ohtani Form Slow Motion 2023 WBC

Jacob deGrom Slow Motion Pitching Mechanics (Third Base Side View)

オリックス・山本由伸投手2023年Ver【スローで見るプロのピッチングフォーム】

【山本由伸】ストレート・スライダー・カーブ・スプリット【スロー】

オリックス・山本由伸投手【スローで見るプロのピッチングフォーム】

ロッテ・佐々木朗希投手【スローで見るプロのピッチングフォーム】

Jacob deGrom Slow Motion Mechanics and Pitch Grips

文獻

Lum, D., Haff, G. G., & Barbosa, T. M. (2020). The relationship between isometric force-time characteristics and dynamic performance: a systematic review. Sports, 8(5), 63.

McNally, M. P., Borstad, J. D., Oñate, J. A., & Chaudhari, A. M. (2015). Stride leg ground reaction forces predict throwing velocity in adult recreational baseball pitchers. The Journal of Strength and Conditioning Research, 29(10), 2708-2715.

MacWilliams, B. A., Choi, T., Perezous, M. K., Chao, E. Y., & McFarland, E. G. (1998). Characteristic ground-reaction forces in baseball pitching. The American journal of sports medicine, 26(1), 66-71.

Seitz, L. B., Reyes, A., Tran, T. T., de Villarreal, E. S., & Haff, G. G. (2014). Increases in lower-body strength transfer positively to sprint performance: a systematic review with meta-analysis. Sports medicine, 44(12), 1693-1702.

黃聖棋(2022)。等長肌力檢測之力量-時間特徵與投球球速及地 面反作用力之相關性研究。國立體育大學 競技學院 競技與教練科學研究所碩士論文,卷,40-46。

文章

曾浩哲(2023)。增加手臂攻擊力的帶動位置。取自https://www.instagram.com/p/CpiGdVAvYi9/?utm_source=ig_web_copy_link

黃聖棋(2023)。淺談前導腳煞車的重要性。取自https://www.instagram.com/p/CtInKdqJ8At/?utm_source=ig_web_copy_link

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