Как получить угол из кватерниона?

Question

[Toasts]

Всем привет.
Имеется датчик акселерометр с гироскопом (MPU-6050). Посредством библиотеки могу получить кватернион. Но мне нужен угол наклона по одной из осей, который бы не зависил от других углов. Можно ли его вообще найти?

Вычисления делал так: кватернион -> матрица поворота -> углы Эйлера и yaw pitch roll

Для наглядности сделал демо: yadro.github.io/projects/quaternion
в консоли выводятся вычисления
1) расчеты движка threejs
2) углы эйлера
3) yaw pitch roll

Answer 1

[Toasts]

интуиция подсказывает что нужно повернуть кватернион так, чтобы он обнулился в плоскостях, отличных от искомой. Буду пробовать.

Comments

[Toasts]

Отвечаю для тебя, private_tm )
Решил проблему так, взял единичный вектор (единица любой из направлений) и повернул его кватернионом. Далее смотрим на значение по этому направлению и дальше определяем угол, я делал это на глаз, конкретный градус мне был не нужен)

VectorInt3 v;
v.x = 0;
v.y = 0;
v.z = 1;
applyQuaternion(&v, q);
result = v.z;

void applyQuaternion(VectorInt3 *v, int16_t *q) {
    int32_t x = v->x;
    int32_t y = v->y;
    int32_t z = v->z;

    int16_t qx = q[1];
    int16_t qy = q[2];
    int16_t qz = q[3];
    int16_t qw = q[0];

    int32_t ix = qw * x + qy * z - qz * y;
    int32_t iy = qw * y + qz * x - qx * z;
    int32_t iz = qw * z + qx * y - qy * x;
    int32_t iw = -qx * x - qy * y - qz * z;

    v->x = (ix * qw + iw * -qx + iy * -qz - iz * -qy) / 16384;
    v->y = (iy * qw + iw * -qy + iz * -qx - ix * -qz) / 16384;
    v->z = (iz * qw + iw * -qz + ix * -qy - iy * -qx) / 16384;
}

[Toasts]

private_tm не увидел твой комент :)

[private_tm]

Yadro: а на кой етот квартилеон? если аскелерометр когда на ровной поврехности показивает 9,8ms^2 по оси z если уже какото угол появился(там 45 градсов) то 3.5 к примеру по оси z .И таким образом по простой формуле высчитать какой угл наклона.

[Toasts]

что-то оповещения у тостера не очень.. private_tm, честно говоря не понял, что ты хочешь сказать. Согласен пример по ссылке проще, но это уже не актуально, больше года прошло))

[Toasts]

подкрутил настроечки должно быть ок

[private_tm]

Yadro: Я так понял ты решал проблему с помощью гироскопа . Там действительно нужно считать кватерниона для получения угла. Но в акселерометре это не нужно и обсчеты на порядок легче. Я понял что задача уже закрыта ну я так на будущее просчет угла не редка задача может кому понабиться.

[Toasts]

private_tm: поначалу я вообще купил магнитный датчик (HMC5883L), потом заказал гироскоп (GY-521 на базе MPU6050) в общем надо было сразу разузнать все подробнее, а не брать первое что попадется :D

[private_tm]

Yadro: ну я столкнулся с этим в смартфоне там вроде как гарантированно должен быть акселерометр.Магнитный датчик там вобще свои приколы в помещении и в машине он обычно показивает неадекватно себя. А вот в чистом поле очень хорошая точность.

[private_tm]

Yadro: Возможно ли на основе чувствительного акселерометра и гироскопом сделать более мене чувствительный сейсмограф? вот моя задача была т. е. регистрировать отдаленные землетрясения меньше 1-бала на обычный смарфон. Пока только теоретические обоснования. Т.е. щас в смартонах очень чувствительный акселерометры. А если сюда еще добавть гироском и другии датчиски то мне кажеться задача вполне осуществима) ну это ради фана пока что)

[Toasts]

private_tm: ясно, а я делал небольшое устройство, так что телефон это не вариант, хотя конечно на нем можно было потренироваться)

Ну дак что, можно сделать из телефона сейсмограф?

[private_tm]

Yadro: То что выше 1 бала да(в текущем местонахождении). А удаленный толчки это еще дискуссионный вопрос. Ну я думаю что да. Что за устройство(если не секрет)?

[Toasts]

private_tm: хотел сделать корректор осанки, по типу Lumo Lift. Дошел до рабочего прототипа, а потом надоело)

[Toasts]

кстати, интернет, держи исходники https://github.com/Yadro/lora/

Answer 2

[Андрюха]

Вот тут кратернион->матрица, кватернион->Эйлер
https://en.wikipedia.org/wiki/Conversion_between_q...

Answer 3

[private_tm]

ВОт на основе только аскелерометра расчеты на прорядок проще и понятней stackoverflow.com/questions/11175599/how-to-measur...