随笔分类 - 姿态解算
摘要：四元数与旋转 一．四元组基础Q(x,y,z,w)，其中x，y，z用来确定旋转轴，w为旋转的角度Q=w+xi+yj+zk，i，j，k为三个虚轴的单位分量I*j=kJ*k=i;K*i=j;叉乘：c=a × b= | i j k| |a1 b1 c1| |a2 b2 c2| =(b1c2-b2c1,c1a2-a1c2,a1b2-a2b1)c也为一个向量，且c的长度为|a||b|s...
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摘要：圆点博士小四轴主程序状态机结构 转载▼圆点博士小四轴主程序采用状态机结构的方式编写。状态机的基本结构是：1。有一个驱动时钟2。在各个状态中设置下一个需要运行的状态。 下面我们结合源代码进行分析：system_timer_1ms_event是一个每1ms触发一次的事件。在定时器的控制下，每1ms,事件标志system_timer_1ms_event北置位到1。while(1)是一个死循环，代码不断检...
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摘要：如何描述三维空间中刚体的旋转，是个有趣的问题。具体地说，就是刚体上的任意一个点P(x, y, z)围绕过原点的轴(i, j, k)旋转θ，求旋转后的点P'(x', y', z')。 旋转矩阵 旋转矩阵乘以点P的齐次坐标，得到旋转后的点P'，因此旋转矩阵可以描述旋转， 绕x，y，或z轴旋转θ的矩阵为：
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摘要：四元数介绍旋转，应该是三种坐标变换——缩放、旋转和平移，中最复杂的一种了。大家应该都听过，有一种旋转的表示方法叫四元数。按照我们的习惯，我们更加熟悉的是另外两种旋转的表示方法——矩阵旋转和欧拉旋转。矩阵旋转使用了一个4*4大小的矩阵来表示绕任意轴旋转的变换矩阵，而欧拉选择则是按照一定的坐标轴顺序（例如先x、再y、最后z）、每个轴旋转一定角度来变换坐标或向量，它实际上是一系列坐标轴旋转的组合。那么，...
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摘要：PID控制算法四轴如何起飞的原理四轴飞行器的螺旋桨与空气发生相对运动，产生了向上的升力，当升力大于四轴的重力时四轴就可以起飞了。四轴飞行器飞行过程中如何保持水平：我们先假设一种理想状况：四个电机的转速是完全相同的是不是我们控制四轴飞行器的四个电机保持同样的转速，当转速超过一个临界点时（升力刚好抵消重力）四轴就可以平稳的飞起来了呢？答案是否定的，由于四个电机转向相同，四轴会发生旋转。我们控制四轴电机...
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摘要：四元数运算[编辑] 四元数运算在电动力学与广义相对论中有广泛的应用。四元数可以用来取代张量表示。有时候采用带有复数元素之四元数会比较容易，导得结果不为除法代数之形式。然而亦可结合共轭运算以达到相同的运算结果。 此处仅讨论具有实数元素之四元数，并将以两种形式来描述四元数。其中一种是向量与标量的结合，另
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摘要：姿态的数学表示方法姿态有多种数学表示方式，常见的是四元数，欧拉角，矩阵和轴角。他们各自有其自身的优点，在不同的领域使用不同的表示方式。在四轴飞行器中使用到了四元数和欧拉角。四元数四元数是由爱尔兰数学家威廉·卢云·哈密顿在1843年发现的数学概念。从明确地角度而言，四元数是复数的不可交换延伸。如把四元数的集合考虑成多维实数空间的话，四元数就代表着一个四维空间，相对于复数为二维空间。四元数大量用于电脑...
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摘要：全国各地已经陆续开放低空管制，北京也将在2015年全面开放低空领域，这对低空飞行器将是一个十分重大的好消息!低空飞行器也将迎来一个新的发展春天。实际上，近年四轴飞行器发展相当迅速，国内的航拍水平越来越高，顺丰及亚马逊已在尝试将无人机用于快递行业。越来越多的人开始关注并研究四轴飞行器。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/247809.htm 本文将分析一种常...
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摘要：静态的定义对于在三维空间里的一个参考系，任何坐标系的取向，都可以用三个欧拉角来表现。参考系又称为实验室参考系，是静止不动的。而坐标系则固定于刚体，随着刚体的旋转而旋转。参阅右图。设定xyz-轴为参考系的参考轴。称xy-平面与XY-平面的相交为交点线，用英文字母（N）代表。zxz顺规的欧拉角可以静态地这样定义：是x-轴与交点线的夹角，是z-轴与Z-轴的夹角，是交点线与X-轴的夹角。很可惜地，对于夹角...
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摘要：好吧，我必须承认到目前为止我还没有完全理解四元数，我一度把四元数理解为轴、角表示的4维向量，也就在下午我才从和同事的争辩中理解了四元数不完全是角、轴这么简单，为此写点心得给那些同我一样搞了2年3D游戏的还不清楚四元数的朋友。为什么使用四元数为了回答这个问题，先来看看一般关于旋转（面向）的描述方法－欧拉描述法。它使用最简单的x,y,z值来分别表示在x，y，z轴上的旋转角度，其取值为0-360(或者0...
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摘要：四元数圆点博士小四轴之四元数算法。四元数算法在小四轴上一般直接采用Madgwick的算法就差不多。这是一个居于GPL的协议，大家可以自由使用。//================// IMU.c// S.O.H. Madgwick// 25th September 2010//=================转载如下：void IMUupdate(float gx, float gy, floa...
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摘要：软件姿态解算文中有很多word下编辑的公式尚未加入，需要继续完善使用MPU6050硬件DMP解算姿态是非常简单的，下面介绍由三轴陀螺仪和加速度计的值来使用四元数软件解算姿态的方法。我们先来看看如何用欧拉角描述一次平面旋转(坐标变换)：设坐标系绕旋转α角后得到坐标系,在空间中有一个矢量在坐标系中的投影为,在内的投影为由于旋转绕进行，所以Z坐标未变，即有。转换成矩阵形式表示为：整理一下：所以从旋转到可...
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