圆心为原点建立三维坐标系作为基坐标系,圆上某点作为工具坐标系,极坐标系绕三个轴分别转动角度,工具坐标系变化方式,用matlab机器人工具箱写出
时间: 2023-08-09 09:12:14 浏览: 148
假设圆上某点的坐标为 $(x,y,z)$,则可以使用以下代码实现极坐标系绕三个轴分别转动角度,并计算出工具坐标系的变化:
```
% 圆心坐标
O = [0, 0, 0];
% 工具坐标系初始坐标
T = [x, y, z];
% 绕 x 轴旋转 alpha 角度
Rx = [1, 0, 0; 0, cos(alpha), -sin(alpha); 0, sin(alpha), cos(alpha)];
T = (Rx * T')';
% 绕 y 轴旋转 beta 角度
Ry = [cos(beta), 0, sin(beta); 0, 1, 0; -sin(beta), 0, cos(beta)];
T = (Ry * T')';
% 绕 z 轴旋转 gamma 角度
Rz = [cos(gamma), -sin(gamma), 0; sin(gamma), cos(gamma), 0; 0, 0, 1];
T = (Rz * T')';
% 工具坐标系最终坐标
T = T + O;
```
其中,$alpha$、$beta$、$gamma$ 分别为绕 $x$ 轴、$y$ 轴、$z$ 轴旋转的角度。需要注意的是,这里使用的是旋转矩阵,而不是欧拉角,因为欧拉角的计算可能会存在奇点问题。
相关问题
已知三维空间一个点的坐标和一个向量,这个点是一个半径为R的圆的圆心,该向量是圆所在平面的法线方向,圆上有n个等分点,请用python给出每个等分点的坐标的代码
可以使用 Python 的 NumPy 库来计算圆上每个等分点的坐标。
首先,需要计算出圆的平面的参数方程。可以使用圆心坐标和法向量来计算。
然后,可以使用以圆心为原点的坐标系中的极角来计算出圆上每个等分点的坐标。
以下是可能的 Python 代码实现:
```python
import numpy as np
def get_circle_points(center, normal, R, n):
# 计算平面参数方程
d = -np.dot(normal, center)
# 计算极角
angles = np.linspace(0, 2*np.pi, n, endpoint=False)
# 计算圆上每个点的坐标
x = center[0] + R * np.cos(angles)
y = center[1] + R * np.sin(angles)
z = (-normal[0] * x - normal[1] * y - d) / normal[2]
points = np.column_stack((x, y, z))
return points
center = [1, 2, 3]
normal = [1, 2, 3]
R = 5
n = 10
points = get_circle_points(center, normal, R, n)
print(points)
```
在上面的代码中,`center` 是圆的圆心坐标,`normal` 是圆所在平面的法线方向,`R` 是圆的半径,`n` 是圆上等分点的个数。代码会返回一个二维数组,每一行都是一个等分点的坐标。
python,坐标系中有许多点,固定一点为圆点,其他点按照这个点旋转某一角度
在Python中,如果你想要处理二维坐标系中的点,并让它们围绕一个固定的圆点旋转特定角度,你可以使用数学库如`math`或者`numpy`来计算。这里是一个简单的示例:
首先,你需要导入必要的库并定义几个函数。例如:
```python
import math
def rotate_point(point, center, angle):
# 点的坐标 (x, y)
x, y = point
# 圆点的坐标 (cx, cy)
cx, cy = center
# 绕原点逆时针旋转角度,先转换到极坐标,然后旋转,再转换回来
new_x = cx + (x - cx) * math.cos(math.radians(angle)) - (y - cy) * math.sin(math.radians(angle))
new_y = cy + (x - cx) * math.sin(math.radians(angle)) + (y - cy) * math.cos(math.radians(angle))
return (new_x, new_y)
# 示例
point_to_rotate = (10, 10) # 需要旋转的点
center = (0, 0) # 固定的圆心
angle_degrees = 45 # 旋转的角度(度)
rotated_point = rotate_point(point_to_rotate, center, angle_degrees)
print(f"原始点 {point_to_rotate} 经过 {angle_degrees} 度旋转后的新位置是 {rotated_point}")
```
在这个例子中,`rotate_point`函数接受三个参数:需要旋转的点、圆心以及旋转的角度。它首先将点转换到极坐标系统,然后应用旋转公式,最后返回旋转后的笛卡尔坐标。
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