Question

我有一个IMU传感器，它使用四元数输出其方向。我首先将其平放在曲面上并检索四元数（ q_rest ）。然后我开始随机旋转它。我想知道它绕y轴达到90度。所以我有一个 q_target ，等于（cos（pi / 4）0 sin（pi / 4）0）。

如果传感器的方向为 q_t ，则在给定时间 t 如何检查 q_t 与 q_target之间的相关性？

即。如何告知正在旋转传感器的用户，旋转多少以及向哪个方向旋转。

我已经做了什么？

我计算了旋转矢量 q_target 以及 q_t wrt q_rest 的矢量。然后我检查了这两个向量之间的角度。但似乎这不起作用，我相信我对四元数的旋转向量的理解是错误的。我该如何解决这个问题？

Answer 1

您可以按如下方式制定问题：

您希望将轮换q_diff应用于当前的方向，以便转到q_target：

q_t * q_diff = q_target

根据您是否希望在本地或全球系统中表达q_diff，您还可以使用q_diff * q_t。

然后，显然：

q_diff = q_t^(-1) * q_target

然后

q_diff基本上是目标旋转的距离。使用角度分量确定它的距离，并使用轴组件确定您必须旋转的方向。

当然，您可以将q_diff转换为任何其他表示形式，无论用户最友好。