matlab - 从旋转矩阵计算欧拉角 : boundary cases

Question

我想根据旋转矩阵计算欧拉角，以便找出与该旋转关联的方向。为此，我正在使用 MATLAB 和函数 rotm2eul，它首先提供关于 x 轴的旋转，然后是关于 y 轴的旋转，最后是关于 z 轴的旋转。

我正在使用一个包含 1000 帧的信号，并且为每个帧计算一个旋转矩阵，以及三个欧拉角。但是，当我要查看欧拉角曲线时，如下图所示，有一些“跳跃”。

在技术 1 上，我认为它从 -180º 跳到 180º，这应该是相同的。事实上，情节的上半部分似乎是下半部分的延续。因此，在这种情况下，我认为我可以减去 360º 到上部以获得绘图。但我不确定我这样做是否是在伪造结果。

在技术 2 上，它以与前一个不同的原因进行跳跃。我认为这一定是因为与 y 轴相关的角度 达到 90º 这应该是边界情况。但在这种情况下，我不知道我应该如何更正数据，或者像以前一样，如果我想更正情节是伪造欧拉角结果。

Answer 1

技巧 2:这是一个 Gimbal lock ，欧拉角的已知特征。你无法完全避免它。您可以更改旋转顺序，但它会出现在另一个位置。