球拍感測器對於測量網球負荷的重要性
運動員訓練的主要目標是提高運動表現，同時將受傷風險降至最低。可以透過監測運動員的身體活動，評估個人訓練負荷量，規劃相應的訓練菜單。然而如網球這類具多樣性且複雜的運動項目，量化身體活動強度較為困難。過去研究曾利用不同科技試圖評估網球運動中的負荷量。例如:使用全球衛星定位技術(Global Positioning System, GPS)測量網球運動中的跑步距離和速度，但這些資訊在量測網球負荷時並不夠全面，因為無法解釋擊球時的相關資訊，且無法於室內使用。影片記錄及手動分析也常用於監控網球負荷，雖然有著很高的可信度，但所需的人力及時間成本過高，不符合經濟效益。近年來興起的球拍感測器(Racket Sensor)具有較佳的便利性並顧及網球的專項特性，或許能解決上述網球負荷量監控所面臨的問題。
如何量化網球擊球動作?
科技介入運動已成為必然趨勢，網球選手們在場上藉由比以往更詳細的資訊來了解整體運動表現。球拍感測器多裝在網球拍的底座或握把，感測器內包含慣性感測器(Inertial Measurement Unit, IMU)三軸加速度計和陀螺儀，能量測到加速度和角速度。將收集到的加速度和角速度經由內部演算法計算出符合網球運動專項特徵的參數，例如揮拍速度、球速、擊球次數、擊球方式(上旋、平擊、切球)、擊球種類(正拍、反拍、截擊、發球)、擊球位置(甜蜜點)等資訊。
為了判斷球拍感測器的準確性，先前研究將目前市售的兩款球拍感測器Babolat Play及Zepp球拍感測器，與實驗室的光點進行準確度驗證。Babolat Play球拍感測器安裝於握把內部，Zepp球拍感測器則裝在球拍的底座。擊球方式、擊球類型和擊球位置的驗證結果如下: 1.裝置在握把內部的Babolat Play球拍感測器擁有較高的準確性，可能是遭受到的外在干擾較少的緣故。2.反拍的擊球方式(上旋、平擊、切球)較難預測。3. 擊球類型(正拍、反拍、發球)的準確性較高，兩種感測器分別為92%、71%(下表)。在測量揮拍速度上，Zepp球拍感測器測量的揮拍速度與實際速度幾乎完全一致，不過藉由Babolat Play量測揮擊速度後，預測出的測量揮擊力量準確性較低(下圖)。
球拍感測器如何應用?
雖然目前球拍感測器在預測各項參數上仍會出現些許誤差，但它的出現提供一個更符合網球動作特徵，且兼具便利性和實用性的選擇。球拍感測器可用於觀察球員的負荷以及表現，藉由擊球次數、擊球種類，以及熱量消耗等資訊觀察網球運動時的負荷。在運動表現上則可以利用球速及轉速，直接觀察使用者運動表現的變化，擊球甜蜜點的偵測也能量化擊球準確性的表現。隨著球拍感測器的進展，只需要將輕巧的儀器裝置於球拍，便能夠得到多種擊球資訊，經過研究提升感測器的準確度後，未來網球運動及訓練規劃將能更加科學化。
參考文獻:
E. M., Keaney & M., Reid (2020). Quantifying hitting activity in tennis with racket sensors: New dawn or false dawn? Sports Biomechanics, 19:6, 831-839
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