惯性坐标系、物体坐标系、世界坐标系

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-05-15 07:52 570阅读 0赞

*  一、坐标系的区别
    
     *   *  1.世界坐标系
         *  2.物体坐标系
         *  3.惯性坐标系
 *  二、坐标系之间的联系

# 一、坐标系的区别 #

### 1.世界坐标系 ###

世界坐标系是一个特殊的坐标系，它建立了描述其他坐标系所需要的参考系。也就是说，可以用世界坐标系去描述其他所有坐标系或者物体的位置。所以有很多人定义世界坐标系是“我们所关心的最大坐标系”，通过这个坐标系可以去描述和刻画所有想刻画的实体。

世界坐标系又称全局坐标系或者宇宙坐标系。

### 2.物体坐标系 ###

物体坐标系与特定的物体关联，每个物体都有自己特定的坐标系。不同物体之间的坐标系相互**独立**，可以相同，可以不同，没有任何联系。同时，物体坐标系与物体**绑定**，绑定的意思就是物体发生移动或者旋转，物体坐标系发生相同的平移或者旋转，物体坐标系和物体之间运动同步，相互绑定。

举例说明一下物体坐标系：我们每个人都有自己的物体坐标系，当我们决定要往前走的时候，每个人实际前行的绝对方向都不一样，可能是向北，也可能向南，或者其他方向。这里前后左右是物体坐标系中的概念。当告诉张三往前走，就是张三同学沿着自己物体坐标系的前方运动。至于张三往前走是往东还是向北，这是张三的运动在世界坐标系下的描述。

![这里写图片描述][70] ![这里写图片描述][70 1]  
这个立方体的物体坐标系如图所示，不论该立方体位于世界坐标系的任何位置，处于什么角度，物体坐标系与物体都是**绑定**在一起。

物体坐标系又称模型坐标系。

### 3.惯性坐标系 ###

惯性坐标系是为了简化世界坐标系到惯性坐标系的转化而产生的。惯性坐标系的原点与物体坐标系的原点重合，惯性坐标系的轴平行于世界坐标系的轴。引入了惯性坐标系之后，物体坐标系转换到惯性坐标系**只需旋转**，从惯性坐标系转换到世界坐标系**只需平移**。

# 二、坐标系之间的联系 #

下图展示了三个坐标系之间的关系。在机器人的物体坐标系中，y轴从脚指向头而x轴指向它的左边。绕物体坐标系的原点进行旋转。知道物体坐标系的轴与世界坐标系平行就得到了惯性坐标系。最后，吧惯性坐标系的原点平移到世界坐标系的原点就完成了惯性坐标系到世界坐标系的转换。  
![这里写图片描述][70 2]

[70]: https://img-blog.csdn.net/20180827110940709?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xvb25na2luZ3doYXQ=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 1]: /images/20220515/930292e4a16f43fdb5f2d2dfd757d043.png
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