1 .旋转变化1.1旋转矩阵的含义
矩阵的含义:各列是Xb/Yb/Zb在a的各主轴上的投影。 点乘的物理意义是投影
实际上,按列进行观察时,Xa/Ya/Za会投影到b的各主轴上。
物理意义:描述b相对于a的旋转变化,即A-B的旋转矩阵。
也表示了body-frame的姿势
旋转矩阵r是正交矩阵,也就是说各列是单位矢量,相互正交。 其逆矩阵是r的转置。
r有9个数字,但两个限制条件(模和互正交)引入了6个限制。 因此,请参阅3个自由度,即为绕各个轴的旋转角
http://www.Sina.com/http://www.Sina.com /
1.2坐标转换(基底变换)
题目:已知在B坐标系中的坐标Pb,求在A坐标系中的坐标Pa
若观察上式的各行的含义,则例如,(Px|A )实际上合计Xb、Yb、Zb在Xa上的分量,最后计算出向量Pb在a上的Xa的分量。
1.3坐标变换(同一坐标系)在同一坐标系中,旋转变换后的点的坐标变化关系如下。
1.4旋转矩阵总结
1 .旋转矩阵含义:旋转后轴在原轴上的投影
2 .不同坐标系下同一点的变化关系:
3 .同一坐标系中点随旋转的变化关系如下:
2 .旋转变换的计算2.1固定轴旋转
在固定坐标系中,连续变换应该作为旋转算子处理,每旋转一周为思想:将向量Pb投影到A坐标系的基底中,这样求出A中各个基底的分量长度。旋转矩阵
另一种理解方式是矩阵计算没有交换性
2 .相对于两轴旋转
相对轴的连续变换可被视为连续的结论:,并且只能从最后一个帧开始逐渐返回到第一个帧。
优先级不一致,结果不一致
固定轴和相对轴是相同的旋转,结果相同。
3 .刚体运动显示3.1Mapping【相对坐标系】
注意:连续变换时,根据左乘的关系计算【旋转移动的优先顺序应该没有差异】
3.2操作符【旋转运算符】
注意:如果先移动映射,然后旋转,移动向量也会旋转
3.3齐次变换矩阵总结
参考资料台大机器人学的运动学https://www.bilibili.com/video/b v1v 4411 h7ez? p=16spm_id_from=pageDriver