欧拉角和万向节锁

一个物体在空间中的姿态有很多种表达方式。欧拉证明三个正交的坐标轴可以用来表示任意姿态。

定义，，分别为绕Z轴、Y轴、X轴的旋转角度，如果用Tait-Bryan angle表示，分别为Yaw、Pitch、Roll，即偏航角，俯仰角和横滚角。

 欧拉角表示姿态变换，按照X-Y-Z三个轴依次旋转对应角度。在旋转过程中，会出现万向节锁现象，即丢失一个自由度。

这里有个网站可以直观演示：https://3d.sumo.app/?lang=zh

首先确定三个坐标轴

 

 

 

 

万向节锁即Y轴旋转90度，此时Z轴和X轴重合，控制效果一致，丢失一个自由度。