带有特征库的旋转矩阵的滚动俯仰和偏航答案

【问题标题】：Roll pitch and yaw from Rotation matrix with Eigen Library带有特征库的旋转矩阵的滚动俯仰和偏航
【发布时间】：2014-12-16 15:38:02
【问题描述】：

我需要从旋转矩阵中提取滚动俯仰偏航角，并且我想确保我所做的事情是正确的。

    Eigen::Matrix< simFloat, 3, 1> rpy = orientation.toRotationMatrix().eulerAngles(0,1,2);
    const double r = ((double)rpy(0));
    const double p = ((double)rpy(1));
    const double y = ((double)rpy(2));

正确吗？因为我在这里读到： http://eigen.tuxfamily.org/dox/group__Geometry__Module.html#gad118fececd448d7485ffea4858775e5a

当它在描述的末尾说定义角度时，我有点困惑。

【问题讨论】：

标签： c++ matrix eigen rotational-matrices euler-angles

【解决方案1】：

我认为这就是您要寻找的。取决于我们如何使用 m.eulerAngles(0, 1, 2); 这是用rotx*roty*rotz重构的rotx、roty、rotz的代码

Matrix3f m;

m = AngleAxisf(0.25*M_PI, Vector3f::UnitX())
  * AngleAxisf(0.5*M_PI, Vector3f::UnitY())
  * AngleAxisf(0.33*M_PI, Vector3f::UnitZ());

cout << "original rotation:" << endl;
cout << m << endl << endl;

Vector3f ea = m.eulerAngles(0, 1, 2); 
cout << "to Euler angles:" << endl;
cout << ea << endl << endl;

Matrix3f n;
n = AngleAxisf(ea[0], Vector3f::UnitX())
  * AngleAxisf(ea[1], Vector3f::UnitY())
  * AngleAxisf(ea[2], Vector3f::UnitZ()); 

cout << "recalc original rotation:" << endl;
cout << n << endl;

感谢您的参考！我也首先使用 Eigen。简直是省了不少功夫！

【讨论】：

【解决方案2】：

Shawn Le 的答案是正确的，但我认为应该是

Vector3f ea = m.eulerAngles(2, 1, 0);

然后ea 将按该顺序保存偏航俯仰和滚动值。 ZYX欧拉角旋转相当于XYZ定轴旋转，只不过是roll pitch和yaw。

【讨论】：

也许这可以更好地解释，因为如果那条线改变了，那么重新计算旋转矩阵会产生一个不同于最初计算的旋转矩阵。除非单位矩阵的顺序发生变化，否则我认为“m.eulerAngles(0, 1, 2);”是正确的。
不，我很确定应该是 (2,1,0) 上面的矩阵乘法不是传统的滚动俯仰偏航。旋转应该是 R_yaw * R_pitch * R_roll 而不是相反。
它是m.eulerAngles(2,1,0)。