海康机器人3D 机器人引导 —— 空间基础篇一

位姿变换基础

空间中一个坐标系相对于另一个坐标系的变换关系用新坐标系的三个坐标轴相对于原坐标系的方向矢量(方向余弦)

来确定,可用位姿矩阵来描述。位姿齐次矩阵(4x4)来统一描述刚体的位置和姿态:

位姿变换基

和沿着三个坐标轴的平移运动不一样,旋转矩阵显得很不直观,也繁琐。因此往往需要使用更简洁的方式来描述

姿态变换。固定欧拉角与欧拉角便是最常规的两种。

坐标变换位姿表达

如图所示,首先将目标坐标系{B}与参考坐标系{A}重合,将坐

标系{B}先绕XA轴旋转γ度,再将坐标系{B}绕YA轴旋转β度,

最后将坐标系{B}绕ZA轴旋转α度。最终得到新的坐标系{B}。

B系一直在绕固定系A旋转,此时旋转矩阵为左乘

基于坐标系绕轴向量的旋转公式,由旋转顺序(先转的轴在

后,后转的轴在前)可直接推导:

如下图所示,首先将目标坐标系{B}与参考坐标系{A}重合,将坐标系{B}先绕ZB轴旋转α度,再绕旋转后的坐标系{B}的YB轴旋转β度,最后再绕旋转后的坐标系{B}的XB轴旋转γ度。最终得

到新的坐标系{B}。

B系一直在绕自身轴旋转,此时旋转矩阵为右乘基于坐标系绕轴向量的旋转公式,由旋转顺序(先转的轴在前,后转的轴在后)可直接推导:

Z-Y-X欧拉角和X-Y-Z固定角的旋转矩阵完全相同三次绕固定轴旋转的最终姿态和以相反顺序三次绕运动坐标轴旋转最终姿态相同。

相关推荐
HyperAI超神经4 小时前
15亿参数挑战机器人控制,MiniCPM-RobotManip正式开源;覆盖文本/图/视频/动作序列,英伟达发布全模态模型Cosmos3-Edge
人工智能·深度学习·机器人·多模态·图像生成·具身智能·智能体
zdl68610 小时前
EasyMarkets:“机器人商业化仍待验证”
数据库·机器人
深圳慧闻智造技术有限公司12 小时前
机器人本体结构件精密加工难点拆解:薄壁变形控制与五轴量产工艺方案
机器人·机器人零件加工·五轴cnc加工
ergevv14 小时前
从大模型到空间智能:未来机器人的终极架构畅想
机器人·vla·世界模型·空间智能·认知地图
iiiiii1115 小时前
【论文阅读笔记】Reparameterization Proximal Policy Optimization (RPO):将PPO的稳定性引入可微分强化学习
论文阅读·人工智能·笔记·深度学习·机器学习·机器人·具身智能
cxoptics17 小时前
3D电影用的偏振眼镜原理是什么?
3d
我才是银古1 天前
OpenCSG.NET:一个 .NET CSG 几何建模库的技术剖析
3d·dwg·csg
四方云1 天前
录音转文字完整技术原理(ASR自动语音识别)技术文档
人工智能·机器人·语音识别·外呼系统·销售成长·拓客
迁移科技1 天前
周转箱拆垛码垛自动化实战:3D视觉实现 ±2mm 毫米级稳定作业
3d·自动化·视觉检测