本文最后更新于：2020年7月3日 下午

参考

• 三维刚体运动

pose

首先来看描述机器人位姿的pose，它包含一个机器人的位置坐标position和描述机器人旋转的orientation

geometry_msgs/Pose pose
	geometry_msgs/Point position
		float64 x
		float64 y
		float64 z
	geometry_msgs/Quaternion orientation
		float64 x
		float64 y
		float64 z
		float64 w

position

其中位置坐标position包括x,y,z三个值，对于地面移动机器人，z一般为0。

orientation

描述机器人旋转的orientation是一个四元数，w为实部，x,y,z为虚部。

在描述机器人的旋转时欧拉角是比较直观的方式，但是欧拉角存在万象锁的问题，四元数可以很好的解决这个问题。

在欧拉角中一个常用的是“航偏-俯仰-翻滚”（yaw-pitch-roll）。可以简单记忆rpy-xyz。其中roll 对应着绕x轴旋转后的翻滚角。Pitch对应着绕y轴旋转后的俯仰值，yawd对应着绕z轴旋转后的航偏值。那么旋转部分就可以通过roll-pitch-yaw这三个量来描述。

显然对于一个地面移动机器人roll和Pitch都为0，借助欧拉角到四元数的转换公式。很容易判别，x,y都为0，而

$w=cos(yaw/2)$

$z=sin(yaw/2)$