Alle fag › Robotikk › Euler-vinkler og kvaternioner

Euler-vinkler og kvaternioner

Euler-vinkler beskriver en orientering med tre påfølgende rotasjoner, men kan rammes av gimbal lock: to rotasjonsakser faller sammen, og én frihetsgrad går tapt. Kvaternioner bruker fire tall i stedet for tre, unngår denne singulariteten helt, og gir jevnere interpolasjon mellom to orienteringer.

Euler: 3 vinkler, kan gi gimbal lock\text{Euler: 3 vinkler, kan gi gimbal lock}begrensning ved Euler-vinkler
Kvaternion: 4 tall, ingen gimbal lock\text{Kvaternion: 4 tall, ingen gimbal lock}fordel ved kvaternioner

Symboler

qqkvaternion (4 tall)

Eksempel

En robotarms håndledd nærmer seg en Euler-singularitet:

Et kvaternion unngår problemet helt.

Gimbal lock er en reell singularitet i Euler-vinkler, ikke bare en teoretisk kuriositet.
Øv på rotasjoner og transformasjoner gratis →

← Homogen transformasjon · Foroverkinematikk →

Del av Robotikk: Rotasjoner og transformasjoner.