【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
描述物体空间姿态时通常用欧拉角进行定义,比如描述一个装配体中各组成部 件之间的相对方位时,经常用欧拉角进行描述,通常可以由描述各部件局部坐标系方位的 旋转变换矩阵反求得到。但是由于欧拉角本身固有的缺陷,总是存在一对奇异点,在此情况 下,无法根据旋转变换矩阵反求得到其欧拉角的数值。以按3-1-2顺序旋转(3-1-2顺序是 指依次绕Z轴旋转α角-绕X轴旋转β角-绕Y轴旋转Y角)的欧拉角为例,当β为 士90°时,α角和Υ角无法唯一确定,参见J. Wittenburg著,谢传锋译《多刚体系统动力 学》。目前,克服欧拉角奇异点问题通常采取四元数法或双欧法。这些方法各有优缺点,都在 一定程度上能克服欧拉角的奇异性问题,但是算法复杂,并且不能直接给出欧拉角的表述, 在实际应用中还需要进行二次转换,增加程序开发和数学描述的难度。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足,提供一种对算法要求较低、便于程 序实现的消除欧拉角奇异性的转角增量方法。以期根据转换矩阵直接得到描述物体空间姿 态的欧拉角的准确数值,以便在实际应用场合中根除欧拉角奇异 ...
【技术保护点】
一种消除欧拉角奇异性的转角增量方法,假定描述对象的初始方位为OXYZ坐标系,当前方位为OX↓[1]Y↓[1]Z↓[1]坐标系,OX↓[1]Y↓[1]Z↓[1]坐标系相对OXYZ坐标系的方位用旋转变换矩阵M给出,旋转变换矩阵M与3-1-2顺序的欧拉角之间有如下的关系:***式中:角度α、β和γ分别表示OXYZ坐标系依次绕Z轴旋转α角、绕X轴旋转β角和绕Y轴旋转γ角即变换为OX↓[1]Y↓[1]Z↓[1]坐标系;欧拉角的奇异点是:当β为±90°时,α角和γ角无法唯一确定;所述消除欧拉角奇异性的转角增量方法的特点是按如下步骤操作:a、先将OXYZ坐标系绕OX轴旋转一个给定的转角增 ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:卢剑伟,张斌,龚子彬,张代胜,姜平,刘俊,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]
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