Matlab ——旋转矩阵,四元数,欧拉角之间的转换

  • Post author:
  • Post category:其他


最近要用这方面的东西,整理,记录,分享一下

基于Matlab现有函数下的内容

Matlab ——旋转矩阵,四元数,欧拉角之间的转换

旋转矩阵    dcm    R

四元数    quat    q = [q0 q1 q2 q3]

欧拉角    angle    [row,pitch,yaw]/[r1,r2,r3]

注:以上表格是为了帮助理解的表示

roll(横滚) –X     pitch(俯仰)–Y    yaw(偏航/航向)– Z

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – — – – — – – – – – – – – – – – – – – — – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

转四元数

旋转矩阵转四元数

q =dcm2quat(R);

欧拉角转四元数

q=angle2quat(r1,r2,r3,S);

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – — – – — – – – – – – – – – – – – – – — – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

转欧拉角

旋转矩阵转欧拉角

[r2,r2,r3]=dcm2angle(R, S)

注:得到的结果为弧度,若需要角度需进一步转化

四元数转欧拉角

[r1,r2,r3]=quat2angle([q0 q1 q2 q3],S)

注:S 的选择有12种,【’ZYX’,’ZYZ’,‘ZXY’,‘ZXZ’,‘YXZ’,‘YXY’,‘YZX’,‘YZY’,‘XYZ’,‘XYX’,‘XZY’,‘XZX’】

S  默认 ‘ZYX’

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – — – – — – – – – – – – – – – – – – – — – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

转旋转矩阵

四元数转旋转矩阵

R=quat2dcm([q0 q1 q2 q3])

欧拉角转旋转矩阵

R=angle2dcm(r1,r2,r3,S);

R=angle2dcm(yaw/180*pi,pitch/180*pi,roll/180*pi)

注:根据欧拉角是弧度/角度,选择以上操作

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – — – – — – – – – – – – – – – – – – – — – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

若已知旋转矩阵R,求四元数[q0 q1 q2 q2]

R=⎡⎣⎢r11r21r31r12r22r32r13r23r33⎤⎦⎥

则对应的四元数为:

q0=121+r11+r22+r33−−−−−−−−−−−−−−√

q1=r32−r234q0

q2=r13−r314q0

q3=r21−r124q0

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – — – – — – – – – – – – – – – – – – – — – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

间断性更新、完善吧。

分享,多担待。望有帮助