一种大姿态四元数全角域转换欧拉角方法

摘要

本发明公开的一种大姿态四元数全角域转换欧拉角方法，属于姿态捕获及控制领域。本发明根据俯仰角的不同区间将姿态划分为三类，分别给出各区间内的四元数转换欧拉角的方法以及取舍的方法，实现全角域下的转换。本发明通过交叉迭代法解决俯仰角在死锁区间时偏航角和滚动角奇异的问题；通过正弦符号法解决俯仰角跨越±90°时转换结果选取错误的问题；解决全角域下四元数转换欧拉角的多值取舍问题；通过旋转矩阵内部信息对姿态进行解析预估，提高转化数值的精确度。本发明能够在浮点数运算能力不够强大的控制器上处理大姿态的四元数数据，实现大姿态四元数全角域转换欧拉角。本发明应用领域包括无人机大姿态避障、机器人位姿获取、人体关节姿态捕捉等领域。