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Rotation um Z-Achse

 

sdie
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     Beitrag Verfasst am: 12.10.2020, 13:56     Titel: Rotation um Z-Achse
  Antworten mit Zitat      
Hallo zusammen,

ich habe folgenden Befehl geschrieben und würde damit gerne die Rotation um die Z-Achse als Plot darstellen. Also quasi die Sicht von oben auf die X-Y-Ebene:

Code:
%
subplot(3,1,3);
vecInit  = [0, 0, 1];
vecBar3 = quatrotate(quatinv(Q), vecInit);
vecBar3 = -1 * atan2(vecBar3(:,1), vecBar3(:,2));
vecBar3 = vecBar3*180/pi;
plot(t, vecBar3)


Q stellt eine Nx4 Matrix dar, die die Bewegung in Form von Quaternionen darstellt.

Ist das der richtige Ansatz zur Darstellung oder hat jemand eine einfachere/eindeutigere Lösung?
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 12.10.2020, 21:30     Titel:
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Hallo,

ich kenne mich mit Quaternionen nicht aus.
Es wäre hilfreich, wenn du ein komplett reproduzierbares Beispiel (was sind vecBar3 und Q) gibst, damit man daran sieht, was du erreichen möchtest. Rotationen sind ja auch ohne Quaternionen denkbar und (zumindest für mich) einfacher.

Grüße,
Harald
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sdie
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     Beitrag Verfasst am: 13.10.2020, 13:04     Titel:
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Hallo Harald,

die Quaternionen Q kann man natürlich auch in bspw Rotationsmatrizen oder Euler Winkel umwandeln, aber ich möchte soweit es geht den Gimbal Lock umgehen. Aber falls es damit einen Weg gibt, wäre ich offen für alles Smile

Q ist in meinem Beispiel eine normale Nx4 Matrix, da quatrotate nicht mit originalen Quaternionen arbeitet.
Die ersten 30 Zeilen aus einem Beispiel für Q habe ich in der Textdatei Q angehängt.
Für t kann man einfach eine Reihe von 1 bis 29 nehmen.
VecBar3 ist ein beliebiger Name für den Hilfsvektor, der aus VecInit und quatrotate entsteht. Dabei habe ich bei VecInit die Z-Achse ausgewählt, um um diese zu drehen und bei VecBar in der Zeile darunter die Bewegungen auf der X- und Y-Achse.

Q.txt
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 13.10.2020, 17:02     Titel:
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Hallo,

wenn die Quaternionen der Ausgangspunkt sind, dann würde ich auch genau da bleiben.

Statt atan2 und Multiplikation könnte man atan2d verwenden.

Grüße,
Harald
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sdie
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     Beitrag Verfasst am: 14.10.2020, 11:44     Titel:
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Genau das war mein Gedanke, aber leider gibt es nicht viele Quaternionen Experten, die mir weiterhelfen können bei meinen Problemen Very Happy

Ich habe es jetzt auf atan2d umgestellt und die Betrachtungen aus den X- und Z-Richtungen sehen gut aus. Leider gibt es bei der Betrachtung aus der Y-Richtung einen Sprung von -180 auf 180 Grad Confused

atan2d.PNG
 Beschreibung:

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 Dateiname:  atan2d.PNG
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 Heruntergeladen:  7 mal
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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 14.10.2020, 16:50     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

Zitat:
aber leider gibt es nicht viele Quaternionen Experten, die mir weiterhelfen können bei meinen Problemen

Ich gehöre jedenfalls nicht zu diesen Experten. Das bedeutet aber auch, dass ich dir nicht mal eben helfen kann, die Anwendung so umzuschreiben, dass sie ohne Quaternionen auskommt.

Zitat:
Leider gibt es bei der Betrachtung aus der Y-Richtung einen Sprung von -180 auf 180 Grad

Und nun? Was möchtest du stattdessen?
Die einzige Alternative, die ich sehe, ist bei -181 weiterzumachen statt auf 179 zu springen. Dazu müsstest du "händisch" (bzw. besser gesagt mit logischer Indizierung) entsprechende Anpassungen vornehmen, würdest aber einen Verlauf bis -900 bekommen, und ob das so toll ist?

Grüße,
Harald
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