roll代表绕z轴旋转,pitch代表绕x轴旋转,yaw代表绕y轴旋转,下面是我们俗称的在飞机坐标系下的RPY
欧拉角有两种:
静态:即绕世界坐标系三个轴的旋转,由于物体旋转过程中坐标轴保持静止,所以称为静态。
动态:即绕物体坐标系三个轴的旋转,由于物体旋转过程中坐标轴随着物体做相同的转动,所以称为动态。
使用动态欧拉角会出现万向锁现象(很显然,如下图二所在坐标系,如果从飞机头往下看,无论怎么都不能看到飞机体了,丢掉了一个维度);静态欧拉角不存在万向锁的问题。
一个典型的万向锁问题可以表述如下:先heading45°再pitch90°,这与先pitch90°再bank45°是等价的。事实上,一旦选择±90°作为pitch角,就会导致第一次旋转和第三次旋转等价,整个旋转表示系统被限制在只能绕竖直轴旋转,丢失了一个表示维度。这种角度为±90°的第二次旋转使得第一次和第三次旋转的旋转轴相同的现象,称作万向锁。
值得注意的是,在ROS的定义中,RPY就是分别绕x,y和z进行旋转
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