作者\\ 許之丞 (練健康教育訓練部專員 / 物理治療師 / NSCA-CSCS)
把 VBT 感測器夾上槓鈴,拉完一下,螢幕跳出 1.8 m/s,很多教練反應應該是「今天狀態不錯」。先等一下:這個數字到底在量誰?是槓鈴、是學員的身體,還是人跟槓鈴加起來?這幾個在生物力學上是不同的東西,若將兩者混淆,可能會導致訓練負荷的決策出現偏差。
先把四個名詞擺好。槓鈴速度量的是槓鈴本身,多數夾在槓上的設備量的就是它。骨盆速度是追蹤骨盆上的標記點,它跟身體的移動很有關係,但不等於身體的重心。人體質心速度(Body COM velocity)是把頭、軀幹、手臂、大腿、小腿每一段的質量和位置加權,算出「整個人」的重心怎麼動;這需要全身動作捕捉加上人體節段模型,算出來的也是估計值。系統質心速度(System COM velocity)則是人加槓鈴的整體重心,用測力板的地面反作用力推算出來的就是它。
這四種速度在現場要注意的地方不太一樣。槓鈴速度通常用線性位移感測器或貼在槓上的標記點來量,多數 VBT 設備給的就是這個數字,而在舉重衍生動作裡,它明顯高於系統速度。骨盆速度要靠動作捕捉的骨盆標記組,它跟身體移動有關,但能不能代表人體質心,目前還沒有驗證。人體質心速度要用全身動作捕捉搭配人體節段模型,本身就是模型估計值,遇到高速動作時,可能受到標記點被遮住、皮膚和軟組織晃動影響。系統質心速度則是用測力板把地面反作用力積分出來,依質量加權,計算時要處理積分起點和誤差慢慢累積的漂移問題。
系統速度不是人和槓鈴的平均,而是依質量加權。舉個假設的例子:80 公斤的人拿 40 公斤的槓,某一瞬間身體重心往上 1.0 m/s、槓鈴 2.0 m/s,系統速度是(80×1.0+40×2.0)÷120,大約 1.33 m/s。由於人體質量遠大於槓鈴,系統重心的速度變化會顯著偏向人體本身的運動狀態。
那實際差多少?Suchomel 等人 2025 年找了 14 位有阻力訓練經驗的男性,測跳躍聳肩、懸垂高拉、懸垂高翻等五種舉重衍生動作。結果在所有動作、所有負荷下,槓鈴的平均速度和峰值速度都顯著高於系統速度,效果量 g 至少 1.49,並非可忽略的誤差 [1]。更早 Lake 等人 2012 年在背蹲也看到類似狀況:槓鈴速度比系統質心速度高 16.1%,如果拿地面反作用力乘以槓鈴速度去算功率,會高估 18.7% [2]。
把三篇研究放在一起看,脈絡會更清楚。Suchomel 等人的研究是受試者內重複測量的單次急性測試,背後原因可以推想是下肢伸展之後,上肢還能繼續加速槓鈴 [1]。Lake 等人則發現,背蹲時槓鈴的位移比系統質心多了 13.4%,速度高了 16.1%,用槓鈴速度算出的功率高估 18.7%(p < 0.05),而且槓鈴速度也高於軀幹、大腿、小腿各自的速度,同樣是實驗室裡的單次急性比較 [2]。McBride 等人觀察高翻、深蹲、跳蹲中槓鈴、身體和系統的峰值功率,9 名男性的結果顯示,這三種功率對負荷和動作的反應並不一致;合理的推想是,不同動作裡,力量分配到槓和身體的比例不同 [3]。要提醒的是,這些研究的數據沒有經過標準化,上面提到的研究設計描述也不是正式的 GRADE 分級。
為什麼槓鈴比較快?以懸垂高拉為例,下肢三關節伸展把人和槓一起往上送之後,槓鈴還能靠聳肩、屈肘繼續往上走。可以推想,多出來的速度有一部分是上肢把槓拉離身體,不是整個人往上衝。所以槓鈴快,不一定代表人的推進比較好。
那骨盆呢?在髖部貼個點,能不能代表人體質心?目前不能這樣假設。同樣的骨盆位置,軀幹前傾多少、手臂舉多高,都會讓全身重心跑到不同地方。骨盆速度能不能替代人體質心速度,目前還沒有研究直接證實。
那實務上有什麼改變?
第一,看數字前先確認設備量的是哪一種速度,不同設備的數字不要直接比。
第二,Suchomel 團隊建議,舉重衍生這類爆發性動作優先看峰值速度,因為平均速度會被動作的轉換階段影響,拿來定負荷比較不可靠 [1]。
第三,應避免直接以槓鈴速度推算全身系統功率。要練投擲出手,和要練跳躍衝刺,該盯的指標可能不一樣 [3]。
最後提醒研究範圍:受試者多是年輕、有訓練經驗的男性,也都是單次測試,沒有長期訓練介入。換到中高齡或新手身上,差距大小可能不同;但「先問清楚量的是誰」,放在哪個族群都適用。
常見問題 FAQ
Q:夾在槓鈴上的 VBT 感測器,量到的是我身體的速度嗎?
不是。多數夾在槓上的設備量的是槓鈴速度。研究顯示在舉重衍生動作中,槓鈴速度明顯高於「人+槓鈴」的系統速度,不能直接當成身體的速度。
Q:為什麼槓鈴速度會比系統速度快?
系統速度依質量加權,人比槓重很多,數字會被拉向身體。另外在高拉這類動作裡,槓鈴可以靠聳肩、屈肘繼續加速;這部分是推論,研究沒有直接拆解。
Q:舉重衍生動作做 VBT,該看平均速度還是峰值速度?
Suchomel 等人(2025)建議優先看峰值速度。這類爆發性動作有轉換階段,平均速度會受影響,拿來設定負荷比較不可靠。
Q:只追蹤骨盆或髖部的標記點,可以代表人體質心速度嗎?
目前不能這樣假設。軀幹和手臂的姿勢會改變全身重心的位置,骨盆速度能否替代人體質心速度,還需要實驗驗證。
Q:可以用槓鈴速度去算爆發力(功率)嗎?
不建議。Lake 等人(2012)在背蹲發現,用地面反作用力乘以槓鈴速度,會讓系統功率高估 18.7%。
參考文獻
Suchomel, T. J., Kissick, C. R., Techmanski, B. S., Mann, J. B., & Comfort, P. (2025). Velocity-based training with weightlifting derivatives: Barbell and system velocity comparisons. Journal of Strength and Conditioning Research,39(2), 135–146. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000004962
Lake, J. P., Lauder, M. A., & Smith, N. A. (2012). Barbell kinematics should not be used to estimate power output applied to the barbell-and-body system center of mass during lower-body resistance exercise. Journal of Strength and Conditioning Research, 26(5), 1302–1307. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e31822e7b48
McBride, J. M., Haines, T. L., & Kirby, T. J. (2011). Effect of loading on peak power of the bar, body, and system during power cleans, squats, and jump squats. Journal of Sports Sciences, 29(11), 1215–1221.https://doi.org/10.1080/02640414.2011.587444