刚体旋转的几种表示,及特殊情况的简单换算

刚体有四种旋转的表达方式;

四元数,旋转向量(李代数),欧拉角(roll,yaw,pitch), 旋转矩阵(特殊正交群)

roll, yaw, pitch (滚动角,偏航角,俯仰角)

刚体旋转的几种表示,及特殊情况的简单换算_第1张图片

 旋转矩阵R的物理意义

R_{w,s} = \begin{bmatrix} \bold{e}_1 & \bold{e}_2 & \bold{e}_3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \bold{b}_1^T\\ \bold{b}_2^T\\ \bold{b}_3^T \end{bmatrix}

刚体旋转的几种表示,及特殊情况的简单换算_第2张图片

w是世界坐标系,s是旋转后的坐标系;

R_{w,s}[1\ 0\ 0]^T = \bold{e}_1, 因此R的每个列分别代表,新的坐标系在世界坐标系下的x,y,z轴的方向;

根据这个原理,那么我们可以知道,如果绕z轴顺时针旋转90度(右手定则),那么 e1 = [0, 1, 0], e2 = [-1, 0, 0], e3 = [0, 0, 1];

那么如何换算四元数和旋转向量?待更新...

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