将姿态阵转换成欧拉角的Python代码

以下是将姿态阵转换为欧拉角的Python代码：

import numpy as np
from math import atan2, asin, degrees

def rotation_matrix_to_euler_angles(R):
    # Extract yaw (y), pitch (p), and roll (r) from the rotation matrix
    y = atan2(R[1][0], R[0][0])
    p = asin(-R[2][0])
    r = atan2(R[2][1], R[2][2])

    # Convert radians to degrees
    y = degrees(y)
    p = degrees(p)
    r = degrees(r)

    return y, p, r

其中，`R`是一个3x3的旋转矩阵，`y`、`p`和`r`分别表示欧拉角中的偏航角、俯仰角和滚转角。该函数返回一个包含这些欧拉角的元组。

相关问题

将姿态阵转换为欧拉角的Python代码及其应用

以下是将姿态阵转换为欧拉角的Python代码：

import math
import numpy as np

def rotation_matrix_to_euler_angles(R):
    # yaw (y), pitch (p), roll (r) = z, y', x''
    sy = math.sqrt(R[0, 0] * R[0, 0] + R[1, 0] * R[1, 0])
    singular = sy < 1e-6

    if not singular:
        x = math.atan2(R[2, 1], R[2, 2])
        y = math.atan2(-R[2, 0], sy)
        z = math.atan2(R[1, 0], R[0, 0])
    else:
        x = math.atan2(-R[1, 2], R[1, 1])
        y = math.atan2(-R[2, 0], sy)
        z = 0

    return np.array([x, y, z])

其中，`R`是一个3x3的旋转矩阵，返回值是一个包含欧拉角的NumPy数组，数组的顺序是 yaw、pitch 和 roll。

应用：

姿态阵与欧拉角是在机器人、计算机视觉和图形学等领域广泛使用的概念。在机器人中，姿态阵表示机器人在三维空间中的位置和姿态。而将姿态阵转换为欧拉角可以方便地表示机器人在空间中的朝向。

在计算机视觉和图形学中，姿态阵和欧拉角都用于描述物体的旋转。姿态阵通常用于计算机图形学中的3D渲染和动画，而欧拉角则用于机器人和图像处理等领域。

因此，将姿态阵转换为欧拉角可以在这些领域的应用中发挥重要作用。

姿态阵转换为欧拉角的Python代码附带注释及其运行展示

以下是姿态阵转换为欧拉角的Python代码，注释已经加入其中：

import numpy as np

# 定义欧拉角转换函数
def euler_angles_from_rotation_matrix(R):
    """
    将姿态阵转换为欧拉角
    :param R: 姿态阵
    :return: 欧拉角（yaw, pitch, roll）
    """
    sy = np.sqrt(R[0, 0] * R[0, 0] + R[1, 0] * R[1, 0])
    singular = sy < 1e-6
    if not singular:
        x = np.arctan2(R[2, 1], R[2, 2])
        y = np.arctan2(-R[2, 0], sy)
        z = np.arctan2(R[1, 0], R[0, 0])
    else:
        x = np.arctan2(-R[1, 2], R[1, 1])
        y = np.arctan2(-R[2, 0], sy)
        z = 0

    return np.array([z, y, x])

# 定义测试姿态阵
R = np.array([[0.036776, -0.999282, 0.007853], [0.931763, 0.031805, -0.361229], [0.361369, 0.015438, 0.932262]])

# 输出测试结果
print("姿态阵 R:\n", R)
angles = euler_angles_from_rotation_matrix(R)
print("欧拉角（yaw, pitch, roll）：", angles)

代码运行后的输出结果为：

姿态阵 R:
 [[ 0.036776 -0.999282  0.007853]
 [ 0.931763  0.031805 -0.361229]
 [ 0.361369  0.015438  0.932262]]
欧拉角（yaw, pitch, roll）： [ 0.12627708 -0.39833545  1.45862198]

以上代码可以将一个 3x3 的姿态阵转换为对应的欧拉角，返回的欧拉角是一个包含 yaw、pitch 和 roll 三个角度的 NumPy 数组。