用python写一段根据欧拉角绘制姿态的代码
时间: 2023-05-27 17:02:14 浏览: 268
mpu6050 姿态解算 四元数 欧拉角
以下为一段Python代码,可以根据给出的欧拉角(yaw、pitch和roll)绘制姿态的三维图像。
```python
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt
import math
# 欧拉角转旋转矩阵
def euler_to_rotation(yaw, pitch, roll):
Rz = np.array([[math.cos(yaw), -math.sin(yaw), 0],
[math.sin(yaw), math.cos(yaw), 0],
[0, 0, 1]])
Ry = np.array([[math.cos(pitch), 0, math.sin(pitch)],
[0, 1, 0],
[-math.sin(pitch), 0, math.cos(pitch)]])
Rx = np.array([[1, 0, 0],
[0, math.cos(roll), -math.sin(roll)],
[0, math.sin(roll), math.cos(roll)]])
R = np.dot(Rz, np.dot(Ry, Rx))
return R
# 绘制坐标系
def plot_coordinate(ax, R):
X = np.array([[1, 0, 0]]).T
Y = np.array([[0, 1, 0]]).T
Z = np.array([[0, 0, 1]]).T
X_new = np.dot(R, X)
Y_new = np.dot(R, Y)
Z_new = np.dot(R, Z)
ax.plot([0, X_new[0,0]], [0, X_new[1,0]], [0, X_new[2,0]], 'r')
ax.plot([0, Y_new[0,0]], [0, Y_new[1,0]], [0, Y_new[2,0]], 'g')
ax.plot([0, Z_new[0,0]], [0, Z_new[1,0]], [0, Z_new[2,0]], 'b')
# 绘制姿态
def plot_pose(yaw, pitch, roll):
fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
R = euler_to_rotation(yaw, pitch, roll)
plot_coordinate(ax, R)
ax.set_xlim([-1,1])
ax.set_ylim([-1,1])
ax.set_zlim([-1,1])
plt.show()
# 测试
plot_pose(0.5, 0.2, -0.3)
```
该代码使用了numpy、matplotlib等第三方库实现。其中:
- euler_to_rotation()函数接收yaw、pitch和roll三个欧拉角,返回一个旋转矩阵,用于将一个向量从原坐标系转换到新的坐标系。
- plot_coordinate()函数接收一个旋转矩阵,绘制一个以该矩阵为转换矩阵的坐标系。
- plot_pose()函数接收yaw、pitch和roll三个欧拉角,绘制一个以这三个角度为姿态的三维图像。
- 最后一个测试函数展示了如何使用该代码,传入不同的yaw、pitch和roll就可以绘制不同姿态的图像。
阅读全文