歐拉角與萬向鎖


要理解萬向鎖,如果從定義上去解釋,那理解起來會非常困難,我們不如從萬向鎖會導致什么問題入手。

萬向鎖是繞已經旋轉后地軸進行旋轉
1.繞物體地z軸旋轉,得到偏航角yaw
2.繞旋轉之后的 Y 軸 旋轉,得到 俯仰角 pitch
3.繞旋轉之后的 X 軸 旋轉,得到 滾轉角 roll
在第二次旋轉,旋轉角度為90度時,就會導致第一個軸與第三個軸旋轉時使用的是同一個軸,使得系統丟失了一個自由度,三次旋轉就變成了兩次旋轉

萬向鎖其實是就是導致物體的旋轉不按我們的意願進行轉動,如一個人體,從站立到平躺,只需一個軸的動動可以完成,但由於萬向鎖,這個軸被鎖定了,所以需要另外兩個軸的運
動才可以輔助完成轉動,目的一樣能達到,但這個過程的運動變得和我們想象的運動不相符,所以萬向鎖並不是不能表示空間中的某個角位移,而是因為萬向鎖,角位移之間的插值變得不如意,那么萬向鎖是怎么出現的呢?第二個旋轉的角度為90度的時候,使用第一個軸與第三個軸相重合,這是從感性的角度去認識這個現象,如果從數學的角度去解釋,那就是cos90=0

這樣矩陣R的最右下角的元素為0,使得其中的一個分量消失,要想達到預期的旋轉效果,就必須轉動另外兩個角,於是就出現了奇異的旋轉過程。

主要引自:https://blog.csdn.net/lanwanjunxixihaha/article/details/46857827


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