python实现欧拉角转旋转矩阵 ZYX
时间: 2024-09-05 15:02:58 浏览: 42
在Python中,可以通过使用矩阵运算库如NumPy来实现欧拉角到旋转矩阵的转换。欧拉角通常表示为三个角度,分别对应绕X、Y和Z轴的旋转。ZYX顺序指的是先绕Z轴旋转,然后是Y轴,最后是X轴。以下是如何实现这一转换的示例代码:
```python
import numpy as np
def euler_to_rotation_matrix(euler_angles):
"""
将ZYX顺序的欧拉角转换为旋转矩阵
:param euler_angles: 一个包含三个欧拉角的列表或元组,顺序为[ZYX]
:return: 对应的旋转矩阵
"""
roll_angle = euler_angles[0] # 绕X轴旋转角度
pitch_angle = euler_angles[1] # 绕Y轴旋转角度
yaw_angle = euler_angles[2] # 绕Z轴旋转角度
# 计算每个角度的正余弦值
cy = np.cos(yaw_angle)
sy = np.sin(yaw_angle)
cp = np.cos(pitch_angle)
sp = np.sin(pitch_angle)
cr = np.cos(roll_angle)
sr = np.sin(roll_angle)
# 根据ZYX欧拉角构造旋转矩阵
R_z = np.array([[cy, -sy, 0],
[sy, cy, 0],
[ 0, 0, 1]])
R_y = np.array([[ cp, 0, sp],
[ 0, 1, 0],
[-sp, 0, cp]])
R_x = np.array([[1, 0, 0],
[0, cr, -sr],
[0, sr, cr]])
# 使用矩阵乘法组合三个旋转
R = np.dot(R_z, np.dot(R_y, R_x))
return R
# 示例欧拉角
euler_angles = [np.pi/4, np.pi/3, np.pi/6] #ZYX顺序
rotation_matrix = euler_to_rotation_matrix(euler_angles)
print(rotation_matrix)
```
在这个代码中,`euler_to_rotation_matrix`函数接收一个包含三个欧拉角的列表或元组,按照ZYX顺序排列,并返回相应的旋转矩阵。函数内部首先计算了每个角度的正弦和余弦值,然后根据这些值构建了三个基本的旋转矩阵,最后将它们通过矩阵乘法组合起来形成总的旋转矩阵。