1. 欧拉角1.1. 欧拉角的定义欧拉角是一组三个角度用于描述一个刚体在三维空间中的定向关系。具体来说它们表示从一个固定参考坐标系到刚体坐标系的一系列旋转。常见的定义方式是将总体旋转分解为三个连续的简单旋转每次旋转都绕着当前坐标系的某一固定轴进行。例如一种常用的欧拉角序列是 Z–Y–X或称为航向、俯仰、滚转顺序其含义如下Yaw 第一个旋转航向/偏航绕固定坐标系的 Z 轴旋转角度 ψ Pitch 第二个旋转俯仰绕新坐标系的 Y 轴旋转角度 θ Roll 第三个旋转滚转绕再次更新后的 X 轴旋转角度 ϕ 。这种分解使得三维旋转问题转化为三个独立旋转角度的叠加。2. 当前静置原始 IMU 数据通过读取激光雷达内置的imu来得到雷达的俯仰角和偏航角。ros2 topic echo /vanjee_lidar_imu_packetsangular_velocity: x: -0.0036826463 y: 0.011728617600000001 z: 0.007120946400000001 angular_velocity_covariance: - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 linear_acceleration: x: -0.37128888000000004 y: 1.38006099 z: 9.471702149999999 linear_acceleration_covariance: - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 --- header: stamp: sec: 1735661632 nanosec: 788963072 frame_id: vanjee_lidar orientation: x: 0.06273343169222534 y: -0.04712151503323651 z: -0.7561519513702877 w: 0.6496755388715167 orientation_covariance:roll绕 X 轴转动会把重力分配到Y、Z 轴X 分量不受 roll 影响。当只有 rollpitch0 重力向量在 IMU 坐标系roll计算公式:pitch的计算公式代入 ay1.3801az9.4717ax-0.3713带入公式得roll ≈ 0.1447 rad (≈8.29°) pitch ≈ 0.0388 rad (≈2.22°)雷达在车头的位置故base_link自己选择的机器人中心与vanjee_lidar的关系可以测量得到?xml version1.0? robot namexwm30 link namebase_link/ link namevanjee_lidar/ joint namevanjee_lidar_joint typefixed parent linkbase_link/ child linkvanjee_lidar/ origin xyz0.17 0. 0.1 rpy0.1447 0.0388 1.57079 / /joint /roboty是雷达的偏航角这个imu测不出来只能自己观察lidar打开rviz查看的朝向与base_link的朝向的关系我们的雷达相对于base_link是旋转了90度,故yaw1.57. 如何标定激光雷达与base_link的TF关系
1. 欧拉角1.1. 欧拉角的定义欧拉角是一组三个角度用于描述一个刚体在三维空间中的定向关系。具体来说它们表示从一个固定参考坐标系到刚体坐标系的一系列旋转。常见的定义方式是将总体旋转分解为三个连续的简单旋转每次旋转都绕着当前坐标系的某一固定轴进行。例如一种常用的欧拉角序列是 Z–Y–X或称为航向、俯仰、滚转顺序其含义如下Yaw 第一个旋转航向/偏航绕固定坐标系的 Z 轴旋转角度 ψ Pitch 第二个旋转俯仰绕新坐标系的 Y 轴旋转角度 θ Roll 第三个旋转滚转绕再次更新后的 X 轴旋转角度 ϕ 。这种分解使得三维旋转问题转化为三个独立旋转角度的叠加。2. 当前静置原始 IMU 数据通过读取激光雷达内置的imu来得到雷达的俯仰角和偏航角。ros2 topic echo /vanjee_lidar_imu_packetsangular_velocity: x: -0.0036826463 y: 0.011728617600000001 z: 0.007120946400000001 angular_velocity_covariance: - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 linear_acceleration: x: -0.37128888000000004 y: 1.38006099 z: 9.471702149999999 linear_acceleration_covariance: - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 - 0.0 --- header: stamp: sec: 1735661632 nanosec: 788963072 frame_id: vanjee_lidar orientation: x: 0.06273343169222534 y: -0.04712151503323651 z: -0.7561519513702877 w: 0.6496755388715167 orientation_covariance:roll绕 X 轴转动会把重力分配到Y、Z 轴X 分量不受 roll 影响。当只有 rollpitch0 重力向量在 IMU 坐标系roll计算公式:pitch的计算公式代入 ay1.3801az9.4717ax-0.3713带入公式得roll ≈ 0.1447 rad (≈8.29°) pitch ≈ 0.0388 rad (≈2.22°)雷达在车头的位置故base_link自己选择的机器人中心与vanjee_lidar的关系可以测量得到?xml version1.0? robot namexwm30 link namebase_link/ link namevanjee_lidar/ joint namevanjee_lidar_joint typefixed parent linkbase_link/ child linkvanjee_lidar/ origin xyz0.17 0. 0.1 rpy0.1447 0.0388 1.57079 / /joint /roboty是雷达的偏航角这个imu测不出来只能自己观察lidar打开rviz查看的朝向与base_link的朝向的关系我们的雷达相对于base_link是旋转了90度,故yaw1.57.