Spatial Representation and Transformation

空间表示法和坐标变换。

表达位置和姿态的数学手段。

依赖于坐标系,必须定义坐标系并给出表示规则。

约定存在一个世界坐标系,讨论任何问题都可以参照这个坐标系,或者参照根据世界坐标系定义出来的坐标系。

  • Positon, Orientation and Frams
  • Mapping between Frames
  • Transformation
  • Equivalent Angle-Axis of Rotation
  • Three Angle Rotation: Euler angles, RPY angles
  • Specification of Position

我们要知道每个轴的坐标系统,一个坐标系统有位置和方位(姿态)。坐标系和坐标系之间还要做一个映射。

比如胳膊上,每个轴放一个坐标系统,运动后,要描述运动是怎么改变物体的,使用坐标变换来描述。

这里要处理旋转和位置,旋转比较复杂。

为什么要学这些数学的东西?

我们希望应用更普及,更智能。

我们把机械臂当作一个遥控对象,就已经可以完成工厂的工作了,我们想让机械臂更智能,就需要更深入的了解这个系统了。

每个轴上放一个坐标系统,对与坐标系统的描述。

有了坐标系统,让他动起来,平移和旋转,这两种运动的描述。动起来,就有了坐标系统之间的关系。

坐标之间的转换用矩阵来描述,齐次变换矩阵,包含了旋转和位置信息。