scipy包Rotation.as_euler()旋转序列选择及欧拉角输出顺序问题

旋转序列参数选择 #

• 通用航空、机器人领域定义的横滚（roll）、俯仰（pitch）、偏航（yaw）角，对应内旋ZYX旋转序列，参数传入大写的"ZYX"即可。
• scipy对序列参数的大小写有明确语义区分：大写字母代表内旋（每次旋转沿上一次旋转后的新机体坐标轴进行，是RPY角的标准旋转逻辑），小写字母代表外旋（每次旋转沿初始固定参考坐标轴进行），不要传入小写"zyx"，否则输出结果不符合常规RPY定义。
• "ZYZ"、"XYZ"等其他序列对应特定领域的欧拉角规则（比如部分机械臂关节角定义会用到ZYZ序列），无特殊约定的RPY转换场景不需要使用。

输出欧拉角顺序 #

• 函数返回的角度顺序和传入的旋转序列轴顺序严格一一对应，不存在固定的[roll, pitch, yaw]输出逻辑。
• 当传入"ZYX"参数时，返回值顺序为(Z轴转角, Y轴转角, X轴转角)，对应关系为(yaw, pitch, roll)，需要按这个顺序接收返回值才能得到角度的正确对应关系。如果误按roll, pitch, yaw顺序接收，会出现yaw和roll值互换的错误。

验证示例 #

from scipy.spatial.transform import Rotation as R

# 构造纯偏航90°的测试四元数（pitch=0, roll=0）
test_quat = R.from_euler('ZYX', [90, 0, 0], degrees=True).as_quat()
# 转换为欧拉角
yaw, pitch, roll = R.from_quat(test_quat).as_euler('ZYX', degrees=True)
print(yaw, pitch, roll) # 输出 90.0 0.0 0.0，符合预期

内容的提问来源于stack exchange，提问作者George