akai-transform 1.0.0

纯 Python 空间变换工具库，提供 2D/3D 空间变换、四元数运算、SE(3) 李群李代数、对数四元数等功能

阿凯空间变换库(akai-transform)

纯 Python 空间变换工具库，提供 2D/3D 空间变换、四元数运算、SE(3) 李群/李代数、对数四元数等功能。仅依赖 numpy。

文档

• 阿凯爱玩机器人 课程官网
• 理论基础-空间变换基础入门
• 阿凯空间变换库(akai-transform)使用手册

安装

pip install akai-transform

模块总览

模块	导入方式	功能
tf2d	from akai_transform import tf2d	2D 空间变换（3×3 齐次矩阵）
tf3d	from akai_transform import tf3d	3D 空间变换（4×4 齐次矩阵）
quat	from akai_transform import quat	四元数运算
se3	from akai_transform import se3	SE(3) 李群/李代数
log_quat	from akai_transform import log_quat	对数四元数
const	from akai_transform import const	常量和枚举

约定

• 欧拉角：ZYX 内旋（RPY），[roll, pitch, yaw] = [绕X, 绕Y, 绕Z]
• 角度单位：默认弧度（rad），需要度时通过参数 rpy_unit=DEG 指定
• 四元数：[w, x, y, z] 标量在前
• 2D 变换矩阵：3×3 齐次矩阵
• 3D 变换矩阵：4×4 齐次矩阵
• 平移单位：通过 MM（毫米）或 M（米）枚举指定

案例列表

完整案例代码位于 example/空间变换基础案例(akai_transform)/ 目录下。

2D空间变换

文件	说明
01_tf2d_基础测试.py	tf2d 基础测试
02_tf2d_小乌龟可视化.py	小乌龟可视化

3D空间变换（基础）

文件	说明
01_tf3d_旋转矩阵与平移矩阵.py	旋转矩阵与平移矩阵
02_tf3d_旋转向量.py	旋转向量
03_tf3d_四元数转换.py	四元数转换
04_tf3d_XYZRPY.py	XYZRPY 便捷接口
05_tf3d_Open3D可视化.py	Open3D 可视化

3D空间变换（进阶）

文件	说明
01_修正罗德里格斯参数(MRP).py	修正罗德里格斯参数
02_四元数基础运算.py	四元数基础运算
03_对数四元数转换.py	对数四元数转换
04_多途径点位置姿态插值_Slerp_vs_Squad.py	Slerp vs Squad 插值对比

李群与李代数

文件	说明
01_SE2公式推导(sympy).py	SE2 公式推导（SymPy）
01_SE2指数映射与对数映射.py	SE2 指数/对数映射
02_SE3指数映射与对数映射.py	SE3 指数/对数映射
其他工具脚本/	三角函数可视化等辅助脚本

作者

阿凯爱玩机器人

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许可证

MIT License