如何将2个四元数旋转回起始位置然后计算相对旋转？

Question

我有2个IMU（惯性测量单位），我想计算它们的相对旋转。不幸的是，IMU的输出给了我两个相对于全局的四元数（我假设四元数是如何工作的）。但是，我需要测量其中一个传感器相对于另一个传感器的旋转。一直以来，这两个传感器已经从它们在全局轴上的初始方向旋转。

例如：我有一个传感器连接到胸部，另一个传感器连接到手臂。两个传感器都校准到全局轴。如果我保持这个方向，我可以很好地计算旋转。然而，当我将我的身体旋转到不同的方向（向右90度）并执行相同的运动时，传感器围绕其局部轴旋转但输出相对于全局轴的四元数（围绕传感器y轴的旋转输出作为围绕x全局轴的旋转。）

我希望相同的动作产生相同的四元数（因此显示相同的旋转），无论我的方向如何（放下，面向左，右，前或后）

基本上，我想让一个传感器成为旋转＆＃34;参考＆＃34;轴和我想测量另一个传感器相对于参考传感器的旋转变化（旋转参考轴）。

Answer 1

从一个Q1到另一个Q2帧的转换就像

一样

Q1intoQ2 = q1.inversed() * q2;
// check it,  q2 = q1 * Q1intoQ2 == q1 * q1.inversed() * q2 == q2