用python和 scipy 旋转矩阵转轴角，并求轴角误差

好的，下面给出一个完整的示例代码，演示如何使用 Python 和 Scipy 库进行旋转矩阵转轴角，并求轴角误差：

import numpy as np
from scipy.spatial.transform import Rotation as R

# 生成一个随机的旋转矩阵
R_true = np.random.rand(3, 3)
# 保证旋转矩阵是正交矩阵
R_true, _ = np.linalg.qr(R_true)

# 将旋转矩阵转换为 Rotation 对象
rot = R.from_matrix(R_true)

# 将 Rotation 对象转换为轴角表示法
axis_angle_true = rot.as_rotvec()

# 生成一个旋转矩阵误差，假设最大误差不超过 5 度
angle_err = np.random.rand() * 5 / 180 * np.pi
axis_err = np.random.rand(3) - 0.5
axis_err /= np.linalg.norm(axis_err)
R_err = R.from_rotvec(angle_err * axis_err).as_matrix()

# 求真实的旋转矩阵
R_true = rot.as_matrix()

# 求旋转矩阵误差
R_err = R_true @ R_err

# 将旋转矩阵误差转换为轴角表示法
rot_err = R.from_matrix(R_err)
axis_angle_err = rot_err.as_rotvec()

# 求轴角误差
axis_angle_err_norm = np.linalg.norm(axis_angle_err)

print("真实的轴角表示法：", axis_angle_true)
print("旋转矩阵误差的轴角表示法：", axis_angle_err)
print("轴角误差：", axis_angle_err_norm)

这段代码首先生成一个随机的旋转矩阵 `R_true`，然后将其转换为轴角表示法 `axis_angle_true`。接着生成一个旋转矩阵误差 `R_err`，并将其与真实的旋转矩阵相乘得到最终的旋转矩阵 `R_err`。然后将旋转矩阵误差转换为轴角表示法 `axis_angle_err`，并求其模长作为轴角误差。最后输出真实的轴角表示法、旋转矩阵误差的轴角表示法和轴角误差。