清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Quaternions as a solution to determining the angular kinematics of human movement

作者
John H. Challis
出处
期刊:BMC biomedical engineering [BioMed Central]
卷期号:2 (1): 5-5 被引量:24
标识
DOI:10.1186/s42490-020-00039-z
摘要

Abstract The three-dimensional description of rigid body kinematics is a key step in many studies in biomechanics. There are several options for describing rigid body orientation including Cardan angles, Euler angles, and quaternions; the utility of quaternions will be reviewed and elaborated. The orientation of a rigid body or a joint between rigid bodies can be described by a quaternion which consists of four variables compared with Cardan or Euler angles (which require three variables). A quaternion, q = (q0, q1, q2, q3), can be considered a rotation (Ω = 2 cos−1(q0)), about an axis defined by a unit direction vector $$ \left({q}_1/\sin \left(\frac{\Omega}{2}\right),{q}_2/\sin \left(\frac{\Omega}{2}\right),{q}_3/\sin \left(\frac{\Omega}{2}\right)\right) $$ q1/sinΩ2q2/sinΩ2q3/sinΩ2 . The quaternion, compared with Cardan and Euler angles, does not suffer from singularities or Codman’s paradox. Three-dimensional angular kinematics are defined on the surface of a unit hypersphere which means numerical procedures for orientation averaging and interpolation must take account of the shape of this surface rather than assuming that Euclidean geometry based procedures are appropriate. Numerical simulations demonstrate the utility of quaternions for averaging three-dimensional orientations. In addition the use of quaternions for the interpolation of three-dimensional orientations, and for determining three-dimensional orientation derivatives is reviewed. The unambiguous nature of defining rigid body orientation in three-dimensions using a quaternion, and its simple averaging and interpolation gives it great utility for the kinematic analysis of human movement.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一一发布了新的文献求助10
6秒前
王不凡完成签到 ,获得积分10
7秒前
Never stall完成签到 ,获得积分10
9秒前
酒药花醉鱼完成签到 ,获得积分10
10秒前
谦让智宸完成签到,获得积分10
10秒前
智文完成签到 ,获得积分10
11秒前
从别后忆相逢完成签到 ,获得积分10
14秒前
BecksTse完成签到 ,获得积分10
18秒前
21秒前
时尚的飞阳完成签到,获得积分10
25秒前
Clay发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI6.4应助cjpan2022采纳,获得10
28秒前
28秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
31秒前
郭磊完成签到 ,获得积分10
32秒前
Veson完成签到,获得积分10
34秒前
startdream完成签到 ,获得积分10
34秒前
鲤鱼忆灵发布了新的文献求助10
35秒前
AGuang完成签到,获得积分10
35秒前
zombleq完成签到 ,获得积分0
36秒前
ty发布了新的文献求助10
37秒前
研友_VZG7GZ应助十一采纳,获得10
48秒前
sunwsmile完成签到 ,获得积分10
50秒前
卷心菜完成签到 ,获得积分10
51秒前
斯文败类应助ty采纳,获得10
56秒前
1分钟前
独特的忆彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cjpan2022发布了新的文献求助10
1分钟前
抱抱是只可爱小猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
张星星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
helen李完成签到 ,获得积分10
1分钟前
伞镜发布了新的文献求助10
1分钟前
Jasper应助竹捷采纳,获得10
1分钟前
clm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
NexusExplorer应助一一采纳,获得10
1分钟前
快乐友儿完成签到,获得积分10
1分钟前
Clay发布了新的文献求助10
1分钟前
夏至完成签到 ,获得积分10
1分钟前
糖糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The role of consumer psychology in the marketing strategies of pop mart in Thailand 500
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7720808
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9274180
关于积分的说明 20100982
捐赠科研通 7296968
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3300250
关于科研通互助平台的介绍 2454166
邀请新用户注册赠送积分活动 2307724