要理解万向锁,如果从定义上去解释,那理解起来会非常困难,我们不如从万向锁会导致什么问题入手。
万向锁是绕已经旋转后地轴进行旋转
1.绕物体地z轴旋转,得到偏航角yaw
2.绕旋转之后的 Y 轴 旋转,得到 俯仰角 pitch
3.绕旋转之后的 X 轴 旋转,得到 滚转角 roll
在第二次旋转,旋转角度为90度时,就会导致第一个轴与第三个轴旋转时使用的是同一个轴,使得系统丢失了一个自由度,三次旋转就变成了两次旋转
万向锁其实是就是导致物体的旋转不按我们的意愿进行转动,如一个人体,从站立到平躺,只需一个轴的动动可以完成,但由于万向锁,这个轴被锁定了,所以需要另外两个轴的运
动才可以辅助完成转动,目的一样能达到,但这个过程的运动变得和我们想象的运动不相符,所以万向锁并不是不能表示空间中的某个角位移,而是因为万向锁,角位移之间的插值变得不如意,那么万向锁是怎么出现的呢?第二个旋转的角度为90度的时候,使用第一个轴与第三个轴相重合,这是从感性的角度去认识这个现象,如果从数学的角度去解释,那就是cos90=0
这样矩阵R的最右下角的元素为0,使得其中的一个分量消失,要想达到预期的旋转效果,就必须转动另外两个角,于是就出现了奇异的旋转过程。
主要引自:https://blog.csdn.net/lanwanjunxixihaha/article/details/46857827