机器人中roll/pitch/yaw angles 和Euler angles的区别

在机器人学和航空领域，roll、pitch、yaw angles（滚转角、俯仰角、偏航角）和Euler angles（欧拉角）是两个经常出现的概念，它们用于描述物体在三维空间中的姿态或方向。以下是对这两个概念的解释以及它们之间的区别：

Roll/Pitch/Yaw Angles

• 定义：这三个角度分别描述了物体绕其三个主要轴（通常是X、Y、Z轴）的旋转。
  • Roll（滚转角）：绕X轴的旋转，描述了物体的横滚状态。
  • Pitch（俯仰角）：绕Y轴的旋转，描述了物体的上下倾斜状态。
  • Yaw（偏航角）：绕Z轴的旋转，描述了物体的左右偏转状态。
• 用途：这些角度在航空、机器人学、计算机图形学等领域中广泛使用，用于描述飞机、无人机、机器人等的姿态。

Euler Angles（欧拉角）

• 定义：欧拉角是一种使用三个连续的旋转角度来描述物体在三维空间中的方向或姿态的方法。这三个旋转可以围绕不同的轴进行，具体的旋转顺序（如Z-Y-X、X-Y-Z等）可以根据应用需求进行选择。
• 与Roll/Pitch/Yaw的关系：在某些旋转顺序下，欧拉角可以与roll、pitch、yaw直接对应。例如，在Z-Y-X的旋转顺序下，第一个欧拉角对应于yaw，第二个对应于pitch，第三个对应于roll。但是，请注意，不同的旋转顺序可能会导致不同的结果。
• 用途：欧拉角在航空航天、机器人学、计算机图形学等领域中广泛使用，用于描述物体在三维空间中的方向或姿态。

两者之间的区别

1. 定义：虽然roll、pitch、yaw angles和Euler angles都用于描述物体在三维空间中的姿态或方向，但它们的定义略有不同。roll、pitch、yaw angles是基于特定的旋转轴（X、Y、Z轴）来定义的，而Euler angles则是基于三个连续的旋转角度来定义的。
2. 旋转顺序：对于Euler angles，旋转的顺序是可以选择的，不同的旋转顺序可能会导致不同的结果。而roll、pitch、yaw angles通常按照固定的顺序（如Z-Y-X）进行定义。