谈一谈对旋转矩阵的理解

时间:2024-04-06 13:30:48

目录

1.矩阵乘法Aa=b的理解

2. 2x2 旋转矩阵的几何解释

3.3x3旋转矩阵A


众所周知,在机器人学当中,旋转矩阵十分重要。我们必须要有个比较好的理解。在这里做一点记录。

1.矩阵乘法Aa=b的理解

谈一谈对旋转矩阵的理解谈一谈对旋转矩阵的理解

 也就是保持系数不变,但是自然基矩阵的列向量给替换了。

谈一谈对旋转矩阵的理解

2. 2x2 旋转矩阵的几何解释

       我们知道一个矩阵A的空间可以看做它的列向量组成的----列空间。在上一节1中,我们知道矩阵A乘以向量a,可以看做是把向量a的自然基给替换成矩阵A空间的基,即可以看做是把向量a,变换进了矩阵A的空间。

 旋转矩阵的原理,就是通过旋转基来实现的:

谈一谈对旋转矩阵的理解

θ的值不断变化,2x2旋转矩阵的基也就不断变化, 根据上面所说,系数不变,基变化。那么自然x也就随着θ的值不断变化而变化,体现出来的现象就是旋转 。

3.3x3旋转矩阵A

与2x2旋转矩阵类似,Aa=b。3x3旋转矩阵的3个列向量组成了一组基,形成了列空间,随着θ的值不断变化,基就会不断变化,也就是将a用不同的基表示,得到不同的b,b就是旋转后得到的向量。

参考:

马同学高等数学