机器人中的yaw/pitch/roll-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了机器人中的yaw/pitch/roll。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1、yaw(pan)/pitch(tilt)/roll

我认为，yaw/pitch/roll绕哪个轴旋转，是要看坐标系的朝向的，如果坐标系的轴如下图，则对应关系是yaw（z轴）、pitch（x轴）、roll（y轴）。

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如果换个坐标系，比如下图，则是yaw（Y轴）、pitch（X轴）、roll（Z轴）。

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2、yaw/pitch/roll的计算

工业上，一般的旋转顺序是yaw=>pitch=>roll的顺序。

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所以，这个坐标系的旋转顺序是ZXY，则对应的旋转矩阵是下图的红色部分。

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令旋转矩阵 yaw轴,Ros,机器人,算法，则

m21 = sinx, x =asin(m21)=>pitch
m20 / m22 = -cosxsiny / cosxcosy = -siny / cosy = -tany, y = -atan2(m20, m22)=>roll
m01 / m11 = -cosxsinz / coszcosx = -sinz / cosz = -tanz, z = -atan2(m01, m11)=>yaw

3、yaw/pitch/roll的坐标系转换

设数据源的坐标系如下图（同2的计算），

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数据目标的坐标系如下（都是右手坐标系），

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则yaw的旋转与上一步计算相反，有

x =asin(m21)=>pitch

y = atan2(m01, m11)=>yaw

z = -atan2(m20, m22)=>roll

4、代码示例文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-780074.html

import numpy as npimport math as mathfrom autolab_core import RigidTransformorientation = {'y': -0.6971278819736084, 'x': -0.716556549511624, 'z': -0.010016582945017661, 'w': 0.02142651612120239}position = {'y': -0.26022684372145516, 'x': 0.6453529828252734, 'z': 1.179122068068349}rotation_quaternion = np.asarray([orientation['w'], orientation['x'], orientation['y'], orientation['z']])translation = np.asarray([position['x'], position['y'], position['z']])m = RigidTransform(rotation_quaternion, translation)r = m.rotationpitch = math.asin(r[2, 1])yaw = -math.atan2(r[0, 1], r[1, 1])roll = -math.atan2(r[2, 0], r[2, 2])pitch_ang = pitch * 180.0 / 3.1415926yaw_ang = -yaw * 180.0 / 3.1415926 roll_ang = roll * 180.0 / 3.1415926print('----- ji result -------')print('pitch: %f' % pitch_ang )print('yaw: %f' % yaw_ang)print('roll_ang: %f' % roll_ang)

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