見學記:棒球~投球與運動科學 — 1

Ken
11 min readApr 29, 2022

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棒球上的數據

Photo by Chris Moore on Unsplash

繼上次參加打擊與運動科學的活動後,這次終於下定決心報名投球運科相關的課程(之前也猶豫一段時間,畢竟才剛開始回來運動,但不得不說真的非常超值)

在這次的課程中,講師 Jesse 分享了根據力學、大量文獻、數據佐證地有效率的投球機制,使我受益良多,也找到自己一些(ㄒㄩˇㄉㄨㄛ )要修正的問題。

學習到了有效率的投球機制與檢核點

多虧當今科技發達、以及過去許多人的實驗及革命,才能讓我們有這樣子的收穫,最近在讀 MVP 製造機 非常有感。

沒想到固定型思維(Fixed Mindset)、天賦論、說不出理由但猶如信仰般的訓練方式、一體適用的練習模式也曾經深深束縛著頂級大聯盟球隊、球員。

廢話說多,扯遠了。讓我快速進入正題!

本篇將介紹投球會在意的幾個數據指標

一如既往,使用前請詳閱公開說明書

筆者非專業運動人士、教練,本文已盡力搜集論述依據、列齊文件參考

以終為始,從大家的結果(Outcome),設計出讓自己怎樣的輸出(Output)能達成這樣的結果(Outcome)。大數據與客製化

課程中的第一個問題

什麼是一顆好的四縫線直球?

以前常聽人說這顆球有質量、有尾勁,會往上竄(事實上是下降比較慢),這些形容詞。但我們能否以一種標準化的溝通與檢測模式,來搜集、比較、驗證呢?

一顆好質量的球,許多評量的數據指標,課程中首先介紹了幾個比較重要的指標

旋轉的球與馬格納斯效應

根據 馬格納斯效應(Magnus Effect) 帶給我們的啟示(請參考該連結中影片,但高中物理、或流體力學什麼的我完全不行 XD),在空氣中旋轉的球體,如何有效地旋轉,我們要注意的幾個指標

The Physics of Baseball | WVU Magazine | West Virginia University
Rapsodo 測量棒球數據的科技工具

1. 旋轉方向

截圖自 下巴辣大叔的影片

球從投手眼中出發,球是從幾點鐘方向轉到接近到眼前,然後遠離眼前。

比如說 12 點鐘方向,投手會看到像圖中箭頭一樣,從 12 點垂直向眼前轉到 6 點的位置;1 點鐘方向,則會是從 指針 1點轉向 7 點鐘(稍微斜一點的旋轉) 下圖為 1 點鐘方向 的球

A DEEPER DIVE INTO FASTBALL SPIN RATE

2. 旋轉效率(口語中的尾勁)

這個名詞,沒有影片或圖片我還真不知道怎麼用文字說明,建議服用這支影片 你會投四縫線直球嗎?搞不好你不會喔!來看看什麼是旋轉效率! — YouTube

但根據這個數據,我們知道效率越低,代表球的有效轉速越低,產生的馬格納斯力就會比較小。 白話文就是

球掉下去、被地心引力往下拉的幅度比較大

註:職業選手直球的旋轉效率大概在 95–100%、國高中大概在 80–90%

3. 垂直位移

Baseball Pitching Tips — Spin Rate and Magnus Force Explained — YouTube

由於投出去的直球,在旋轉中會產生馬格納斯力,把球往上推。

我們就會想知道馬格納斯力可以造成的影響,投出去的球,假如「有旋轉」 —「 不旋轉」,會造成多少位移的差距。

垂直位移 ( Vertical Break ) 即為此「投出去的球」 vs 「假如這顆球沒有旋轉」(除了旋轉,其他條件相同),經過好球帶時的高度差。

比如上圖 Zack Greinke 的 Fastball 的垂直位移是 9.5"(9.5英吋,即24.13公分),代表說這顆球經過好球帶時,比不會旋轉的球高 24.13 公分;

Zack Greinke 的 曲球 (Curveball) 的垂直位移是 -8.1" (-8.1英吋,即20.57公分),代表說這顆球經過好球帶時,比不會旋轉的球低 20.57 公分。

什麼是一顆好的四縫線直球?答:

Optimizing Breaking Ball Shape Through Data-Driven Pitch Design (drivelinebaseball.com)

旋轉方向讓我們能確認投出的球是否符合預期

12點 30分的方向,產生12:30 的尾勁;
8點 30分的方向,產生 08:30 的尾勁(滑球)

SPIN AXIS EXPLAINED: A Look into Trevor Bauer’s Arsenal

具備有好的旋轉效率轉速的直球會讓馬格納斯力變大,進而導致垂直位移增加,抵銷大量地心引力,使得球比較不會往下掉。

除了有好的力氣、動力傳導,投出去的球根據上面的三個指標,一顆球快速直球, 假如能在12 點鐘的旋轉方向配上很高的旋轉效率,使其掉落的距離較小(垂直位移比較大),就能發揮最高的效益。

假如旋轉效率很好了,如何提升尾勁?旋轉效率的公式是

A Discussion of Spin Efficiency — BaseballCloud Blog

分母不變的話,就是把分子變大。True Spin(有效旋轉速) 是指真正有效使球移動的旋轉速;提升 True Spin 就能提升旋轉效率(加強你的尾勁)(下 2 圖:說明何謂 True Spin,註:補上一張中文的圖片)

Baseball Spin Axis, Spin Rate, Spin Efficiency Explained • RPP Baseball (rocklandpeakperformance.com)
[六分鐘智慧看棒球] Statcast 美國職棒大聯盟常見的 8 種投球進階數據介紹,大谷翔平到底厲害在哪裡?

所以一顆好的四縫線直球的旋轉方向應該要是幾點鐘?

這個回答必須因人而異,應該說:必須根據你球的出手點

  1. 高壓(Overhead)的投球方法,能使食指、中指相對地面垂直
  2. 3/4 大概在 1、2 點鐘方向
  3. 側投(Side Arm),有效率的旋轉角度就大概在 2、3點鐘方向
  4. 下勾投手(Submarine)則是在 4、5點鐘方向

見下圖,由投手視角出發

How Arm Slot Effects Spin : baseball (reddit.com)

科技與數據如何助於訓練、提升運動表現?

有賴於科技的發展,我們得以使用高速攝影機,有效回顧、檢視投球的任何動作與細節(Output);

Rapsodo 則是棒球訓練專用的高速雷達裝置,可追蹤、記錄許多棒球出手後的資訊 (Outcome)。

比如說我們想要檢測或提升旋轉效率

透過高速架在投球者的背後,高速拍下,球出手的慢動作;觀察食指、中指如何與球的縫線接觸。並投過 Rapsodo 看到旋轉方向、轉速、有效轉速、旋轉效率、垂直位移等等。再根據此來做實驗、修正(或是根據已經累積的數據做為參考的指標)

投手如何降低被擊出的機率

以打擊者而言,在短短0.45秒的時間就要判斷、揮棒,打者在面對來球時,其實也是在尋找平均值、作為預測揮棒的依據

棒球打擊─關於揮棒速度與時間 — MAX Performance_運動表現訓練中心 (max-performance.blog)

說到這個平均值,也就是基於平常大量數據的累積。當有了這些累積過的數據、自身的數據後,投手就可以有東西參考,讓自己的球路遠離平均值

比方說以降低被擊球率為目標,可以是讓自己的轉速、球速不要座落在聯盟的平均水準。

另外一個方向則是球路設計

球路設計可說是當代非常重要的一種手段、方式,藉由高速攝影、Rapsodo 以及物理原理(第一原則),投手可自行或與專家進行討論、實驗數據搜集和驗證。許多傳統沒想過、或有疑慮的方式,在科技的力量得以突破。

在生物力學、肌動學的研究下探索潛能;在醫療、物治的發展下保護自己。

並且更有機會追求達成共軌效應,使打者更難以預測來球

A Closer Look at Pitch Tunneling — Pitcher List

Eyes don’t see everything, especially at high speeds.

You notice something on a pitch, and then you get the data and realize you were wrong.

作為科技受惠者的親身體驗

透過 Rapsodo 得知我的四縫線球速雖僅 101.7 Km/h (約63.2 mph),但在旋轉效率上不錯,有達到 97 % ,旋轉方向是 01:22 也滿接近 3/4 投球出手點的直球方向,而轉速是 1774 rpm。

跟 Rapsodo 數據樣本中同樣年齡 12歲,喂~不是啊臭大叔

跟類似四縫線球速的 63 MPH ,平均轉速大概會在 1588 RPM,我的轉速 1774 相較他們還不錯,因此垂直位移可以達到 16.9 英吋 (43 cm),比他們的 12.0" (V.Break — RHP的第一格)還多一點。

https://rapsodo.com/wp-content/uploads/2021/04/Rapsodo-Baseball_Pitching-Averages-by-Age-Guide.pdf

然而究竟一定是轉速高,就越有優勢呢?不一定?但數據替傳統增添新滋味是肯定的。2015年前後的大聯盟,有別於以往過去常見將四縫線直球投到外角低,班尼斯特透過數據建議紅襪隊將四縫線直球投在好球帶上方或上緣的比例大大增加;因為垂直位移很大,促使四縫線直球看似會好球進來,但其實會是一顆壞球。殺得其他隊措手不及 (本段節錄自 MVP 製造機),想知道關於更多也可以參考傳動棒球這篇文章這篇文章。或者觀賞 Josh 的這部影片

透過這些大量數據的累積,除了更了解自己,也更增加素材給教練或球隊作為決策的依據。

除了 outcome 外,還有我們的 output 如下

根據高速攝影,我的中指停留在縫線的時間很短,如果中指能多作用在縫線上,可以更提升這顆速球的效率。

這個鏡頭在球路設計的調整跟情蒐也是非常重要的,可以實際看投出去跟想像的方式有沒有一樣,也可以偷學、預測敵方投手的投球方式。

其他的鏡頭則帶給我許多調整姿勢的方向、啟示,也希望在後續能分享到。

本篇主要在數據搜集、介紹,之後會接著投手營教到的投球機制與注意的檢核點

參考

Basepara 貝思沛拉棒球學校投手運科課程 — 講師: Jesse

你會投四縫線直球嗎?搞不好你不會喔!來看看什麼是旋轉效率!|簡單解釋系列 Ep.3|【下巴辣大叔 Uncle Shabala】 — YouTube

測量棒球數據化科技工具-Rapsodo

UNDERSTANDING FASTBALL SPIN AXIS — YouTube

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