机器人学导论笔记(二)

旋转矩阵与旋转角

矩阵的旋转,首先是分先后顺序,其次与转轴有关。

拆解

空间中旋转是3自由度,我们将其拆解为3次旋转。

拆解方式

1.Fixed angles/外旋:将转轴想象成空间中固定的方向
2.Euler angles/内旋:转动时,假象在物体上存在坐标系,我们针对这个坐标系做转动

Fixed Angles

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针对x,y,z 转动
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写法:三矩阵连乘,先转放后(左乘),先被操作到
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矩阵参考上一节

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由矩阵反推旋转角度

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如图,假设中间角度不是90°,若是90°,不为唯一解,图示 只为一组解

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Euler Angles

Z Y X Euler Angles

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先转放前,后转放后,右乘
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与Fixed Angles 相比,E…是按照在z,y,x旋转,F…是按照x,y,z旋转,得到的结果一样

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Z Y Z

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由旋转矩阵推算出角度

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按照xyz旋转后的矩阵,按zyz的方式进行拆解,得到3个角度