spatialmath-python 项目教程

spatialmath-python 项目教程

项目地址:https://gitcode.com/gh_mirrors/sp/spatialmath-python

1. 项目的目录结构及介绍

spatialmath-python 是一个用于处理三维空间数学问题的 Python 库。以下是其主要目录结构及其功能介绍:

spatialmath-python/
├── docs/                # 项目文档
├── examples/            # 示例代码
├── spatialmath/         # 核心库代码
│   ├── base/            # 基础模块
│   ├── graphics/        # 图形模块
│   ├── quaternion/      # 四元数模块
│   ├── SO2.py           # 2D 旋转矩阵
│   ├── SO3.py           # 3D 旋转矩阵
│   ├── SE2.py           # 2D 变换矩阵
│   ├── SE3.py           # 3D 变换矩阵
│   ├── pose.py          # 姿态表示
│   ├── transformations.py # 变换函数
│   └── ...              # 其他相关模块
├── tests/               # 测试代码
├── .gitignore           # Git 忽略文件
├── LICENSE              # 许可证
├── README.md            # 项目介绍
├── setup.py             # 安装脚本
└── requirements.txt     # 依赖项

目录结构说明

  • docs/: 包含项目的详细文档,包括用户指南和 API 文档。
  • examples/: 包含使用 spatialmath-python 库的示例代码,帮助用户快速上手。
  • spatialmath/: 核心库代码,包含处理旋转矩阵、四元数、姿态等功能的模块。
  • tests/: 包含库的测试代码,确保功能的正确性。
  • LICENSE: 项目的许可证,本项目使用 MIT 许可证。
  • README.md: 项目的基本介绍和使用说明。
  • setup.py: 用于安装项目的脚本。
  • requirements.txt: 项目依赖的其他库。

2. 项目的启动文件介绍

spatialmath-python 项目的启动文件主要是 setup.py,它负责项目的安装和配置。以下是 setup.py 的基本内容和功能介绍:

from setuptools import setup, find_packages

setup(
    name='spatialmath-python',
    version='1.1.11',
    packages=find_packages(),
    install_requires=[
        'numpy',
        'scipy',
        # 其他依赖项
    ],
    author='Peter Corke',
    author_email='peter.corke@gmail.com',
    description='Spatial Maths for Python',
    long_description=open('README.md').read(),
    long_description_content_type='text/markdown',
    url='https://github.com/petercorke/spatialmath-python',
    classifiers=[
        'Development Status :: 5 - Production/Stable',
        'Intended Audience :: Developers',
        'License :: OSI Approved :: MIT License',
        'Programming Language :: Python :: 3',
        'Programming Language :: Python :: 3.6',
        'Programming Language :: Python :: 3.7',
        'Programming Language :: Python :: 3.8',
        'Programming Language :: Python :: 3.9',
    ],
    license='MIT',
    keywords='spatialmath robotics transformations',
)

启动文件说明

  • setup.py: 使用 setuptools 模块来定义项目的元数据和依赖项,方便用户通过 pip 安装。
  • name: 项目名称。
  • version: 项目版本。
  • packages: 自动查找并包含所有需要安装的包。
  • install_requires: 项目依赖的其他库。
  • authorauthor_email: 项目作者信息。
  • descriptionlong_description: 项目简短和详细描述。
  • url: 项目主页。
  • classifiers: 项目分类信息,帮助用户了解项目的开发状态、适用人群和许可证等。

3. 项目的配置文件介绍

spatialmath-python 项目没有特定的配置文件,因为它主要通过 Python 代码来配置和使用。不过,项目依赖项在 requirements.txt 文件中定义,以下是其内容:

numpy
scipy
# 其他依赖项

配置文件说明

  • requirements.txt: 列出了项目运行所需的所有依赖项

spatialmath-python spatialmath-python 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sp/spatialmath-python

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

### spatialmath 库简介 `spatialmath` 是一个用于处理空间数学运算的 Python 库,主要用于机器人学中的坐标变换、姿态表示以及运动学计算。它提供了多种工具来简化旋转矩阵、齐次变换矩阵、四元数以及其他几何对象的操作[^1]。 该库支持以下功能: - **旋转和平移操作**:通过定义旋转矩阵和齐次变换矩阵来进行刚体变换。 - **多样的姿态表示方法**:支持欧拉角、 roll-pitch-yaw (RPY) 角度、四元数等多种形式的姿态描述方式。 - **单位转换**:可以轻松实现角度制与弧度制之间的相互转化。 - **插值算法**:提供线性和球面线性插值(SLERP),适用于平滑路径规划场景下的应用需求。 以下是创建并操作齐次变换的一个简单例子: ```python from spatialmath.base import transl, trotx T1 = transl(1, 2, 3) @ trotx(0.3) # 创建一个带有位移和绕X轴转动的变换矩阵 print(T1) point_in_world_frame = T1 * [4, 5, 6, 1].reshape((4, 1)) # 将局部坐标系下的一点映射到全局坐标系 print(point_in_world_frame) ``` 上述代码片段展示了如何构建一个包含特定位置偏移量及围绕 X 轴指定角度旋转后的齐次变换矩阵 `T1`, 并演示了利用此变换将某一点从子坐标系投影至父级世界框架内的过程[^2]. ### 安装说明 要安装这个包,可以通过 pip 工具执行如下命令完成依赖环境配置工作: ```bash pip install spatialmath-python ``` 如果遇到任何兼容性问题或者希望获取最新版本,则可以直接克隆官方 GitHub 存储库地址进行手动编译部署[^3]: ```bash git clone https://github.com/petercorke/spatialmath-python.git cd spatialmath-python pip install . ```
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