关于ABB机器人欧拉角转四元数计算方式 C++ C# Python

  ABB是一家全球领先的工业自动化和电气设备公司，具有广泛的产品和解决方案组合。它致力于为工业客户和公共设施提供创新的技术和解决方案，以提高效率、灵活性和可持续性。

  在使用ABB机器人时我们时常会碰到四元数和机器人欧拉角的转换，四元数和欧拉角是两种不同的表示机器人姿态的方法。

四元数是用四个实数表示的，即 q = [w, x, y, z]，其中 w 是实部，x、y、z 是虚部。机器人的姿态可以由旋转矩阵通过四元数表示。四元数具有性能优越的插值性质和无奇异性，适用于进行机器人运动规划以及姿态控制等任务。

欧拉角由三个旋转轴组成，通常是固定顺序的旋转轴顺序，常见的有 ZYZ、ZYX 等顺序。欧拉角的表示方式比较直观，容易理解，但是在旋转过程中存在奇异性和无法描述某些特殊姿态的问题。

在ABB机器人中，通常使用四元数来表示机器人的姿态。如果需要将四元数转换为欧拉角，可以使用逆向的欧拉角转换公式。同时，ABB机器人系统中也提供了API和函数，可以直接进行四元数和欧拉角的转换。

前期参数

    //前面我们需要设置一些参数//PIdouble pi = 3.14159265354;//代表180度double di = 180;double roll ;double pitch ;//输入你们的欧拉角double yaw;cout << "请输入RX" << endl;cin >> roll;cout << "请输入RY" << endl;cin >> pitch;cout << "请输入RZ" << endl;cin >> yaw;

处理算法

/下面是转换程序roll = roll * pi / di;pitch= pitch * pi / di;yaw=yaw * pi / di;double cy = cos(yaw * 0.5);double sy = sin(yaw * 0.5);double cp = cos(pitch * 0.5);double sp = sin(pitch * 0.5);double cr = cos(roll * 0.5);double sr = sin(roll * 0.5);double q[4];q[0] = cy * cp * cr + sy * sp * sr;q[1] = cy * cp * sr - sy * sp * cr;q[2] = sy * cp * sr + cy * sp * cr;q[3] = sy * cp * cr - cy * sp * sr;//输出std::cout << "q0:\n"<<q[0];std::cout << "q1:\n"<<q[1];std::cout << "q2:\n"<<q[2];std::cout << "q3:\n"<<q[3];

注意输出采用的是C++方式，如需采用其他方式按其他进行设置

最后附上总体C++控制台代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{//前面我们需要设置一些参数//PIdouble pi = 3.14159265354;//代表180度double di = 180;double roll ;double pitch ;//输入你们的欧拉角double yaw;cout << "请输入RX" << endl;cin >> roll;cout << "请输入RY" << endl;cin >> pitch;cout << "请输入RZ" << endl;cin >> yaw;//下面是转换程序roll = roll * pi / di;pitch= pitch * pi / di;yaw=yaw * pi / di;double cy = cos(yaw * 0.5);double sy = sin(yaw * 0.5);double cp = cos(pitch * 0.5);double sp = sin(pitch * 0.5);double cr = cos(roll * 0.5);double sr = sin(roll * 0.5);double q[4];q[0] = cy * cp * cr + sy * sp * sr;q[1] = cy * cp * sr - sy * sp * cr;q[2] = sy * cp * sr + cy * sp * cr;q[3] = sy * cp * cr - cy * sp * sr;//输出std::cout << "q0:\n"<<q[0];std::cout << "q1:\n"<<q[1];std::cout << "q2:\n"<<q[2];std::cout << "q3:\n"<<q[3];}