![移动机器人原理与设计(原书第2版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/158/41517158/b_41517158.jpg)
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1.2.2 运动欧拉矩阵的旋转向量
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/1a5.jpg?sign=1738956849-RfscDcGwgCkucRQALVlknenM2DPYP6UJ-0-35dc7287e2a58f8fc83a5c1870f2b6bf)
图1.5 机器人上的固定坐标系R1:(o1,i1,j1,k1)
考虑下述情况,一个刚体在坐标系R0中运动,R1为刚体上固连的坐标系(见图1.5)。此处所选约定为造船与轮机工程师协会(SNAME)的一些相关约定。假设这两个坐标系都是标准正交的,令R(t)=R(ψ(t),θ(t),φ(t))为连接两个坐标系的旋转矩阵,则需得到该刚体相对于R0的瞬时旋转向量w,并将其表示为关于的函数。则有:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/10t1.jpg?sign=1738956849-HFPm2wTblvCGud3kKd3VqGLo9M4kD0i9-0-525c7979409e14c1b2c5c80da0252dc8)
那么,在坐标系R0中计算出量k,Rψj以及Rψ·Rθ·i之后,可得:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/10t2.jpg?sign=1738956849-GOyi8xhbzGAKLBeH30KJfh8ibb390AzT-0-2d3bc1199ae342ee1f1dc7fb8483af20)
基于此,可得到如下结果:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/10t3.jpg?sign=1738956849-Syhppj9diZDovyepuhQK2aBkCeubjRUX-0-d0631af32561b6d850069fc7ef6b09d2)
注意,当cosθ=0时,该矩阵是一个奇异矩阵。因此,必须确保不会有等于的俯仰角θ。