pygragh绘制随IMU转动的三维坐标轴图
时间: 2023-07-26 16:49:34 浏览: 83
三维坐标移动
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要绘制随IMU转动的三维坐标轴图,可以使用Python中的matplotlib库和mpl_toolkits库中的mplot3d模块。
首先,读取IMU传感器数据,包括加速度计和陀螺仪数据。
接着,根据陀螺仪数据计算出每个时刻的姿态角度(pitch、roll和yaw)。
然后,使用欧拉角转换将姿态角度转换为旋转矩阵或四元数,用于绘制三维坐标轴图。
最后,将绘制好的三维坐标轴图应用到一个立方体或其他三维模型上,实现随IMU转动的三维坐标轴图。
下面是一个使用matplotlib和mplot3d模块绘制随IMU转动三维坐标轴图的示例代码:
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
# 读取IMU传感器数据
imu_data = np.loadtxt('imu_data.txt')
# 计算姿态角度
gyro_data = imu_data[:, 3:6]
dt = 0.01
angles = np.zeros((len(imu_data), 3))
for i in range(1, len(imu_data)):
angles[i] = angles[i-1] + gyro_data[i-1] * dt
# 将姿态角度转换为旋转矩阵
rotations = R.from_euler('xyz', angles, degrees=True)
rotation_matrices = rotations.as_matrix()
# 定义坐标轴端点坐标
x_axis = np.array([[1, 0, 0], [-1, 0, 0]])
y_axis = np.array([[0, 1, 0], [0, -1, 0]])
z_axis = np.array([[0, 0, 1], [0, 0, -1]])
# 绘制坐标轴
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.set_xlim(-2, 2)
ax.set_ylim(-2, 2)
ax.set_zlim(-2, 2)
for i in range(len(rotation_matrices)):
rotated_x_axis = x_axis.dot(rotation_matrices[i])
rotated_y_axis = y_axis.dot(rotation_matrices[i])
rotated_z_axis = z_axis.dot(rotation_matrices[i])
ax.clear()
ax.plot(rotated_x_axis[:, 0], rotated_x_axis[:, 1], rotated_x_axis[:, 2], 'r')
ax.plot(rotated_y_axis[:, 0], rotated_y_axis[:, 1], rotated_y_axis[:, 2], 'g')
ax.plot(rotated_z_axis[:, 0], rotated_z_axis[:, 1], rotated_z_axis[:, 2], 'b')
plt.pause(.001)
plt.show()
```
其中,imu_data.txt是保存IMU传感器数据的文件,包括时间戳、加速度计数据和陀螺仪数据。运行以上代码即可得到随IMU转动的三维坐标轴图。
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