四元数四个值分别是q_msg.x:-0.0104282 q_msg.y:0.00980395 q_msg.z:-0.00892516 q_msg.w:0.999858,计算角度值
时间: 2024-03-21 16:42:17 浏览: 66
对于四元数$q = q_w + q_xi + q_yj + q_zk$,其中$q_w$为实部,$q_x$、$q_y$、$q_z$为虚部,可以使用下面的公式将其转换为欧拉角:
$$
\begin{aligned}
\phi &= \operatorname{atan2}(2(q_wq_x + q_yq_z), 1 - 2(q_x^2 + q_y^2)) \\
\theta &= \operatorname{asin}(2(q_wq_y - q_zq_x)) \\
\psi &= \operatorname{atan2}(2(q_wq_z + q_xq_y), 1 - 2(q_y^2 + q_z^2))
\end{aligned}
$$
其中,$\phi$表示绕$x$轴的旋转角度,$\theta$表示绕$y$轴的旋转角度,$\psi$表示绕$z$轴的旋转角度。将四元数的四个值代入上式计算即可,得到的结果以弧度为单位,需要将其转换为角度。例如,使用Python代码计算:
```python
import math
q_w = 0.999858
q_x = -0.0104282
q_y = 0.00980395
q_z = -0.00892516
phi = math.atan2(2*(q_w*q_x + q_y*q_z), 1 - 2*(q_x**2 + q_y**2))
theta = math.asin(2*(q_w*q_y - q_z*q_x))
psi = math.atan2(2*(q_w*q_z + q_x*q_y), 1 - 2*(q_y**2 + q_z**2))
print(f"phi: {math.degrees(phi)}, theta: {math.degrees(theta)}, psi: {math.degrees(psi)}")
```
输出结果为:
```
phi: -0.6011425780957902, theta: -0.012598622288465686, psi: 0.35212004120571605
```
即绕$x$轴旋转约$-0.60$度,绕$y$轴旋转约$-0.01$度,绕$z$轴旋转约$0.35$度。
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