浮动基

机器人躯干不固定在地上，本身还有 6 个可自由移动和转动的自由度。

固定在桌上的机械臂叫固定基，底座不动，只用关节角就能描述姿态。人形、四足、无人机的躯干（base）不和世界相连，除了关节还要多 6 个自由度描述躯干在空间中的位置和朝向，这就是浮动基。建模时通常在世界和躯干之间加一个虚拟的「自由关节」：MuJoCo 叫 free joint，位置用 7 个数（3 维位置 + 4 维单位四元数），速度用 6 个数（3 维线速度 + 3 维角速度）。难点在于这 6 个自由度没有电机直接驱动，只能靠脚与地面的接触力间接推动躯干，属于欠驱动；因此浮动基机器人的控制离不开接触力、摩擦锥和状态估计，躯干位姿要靠 IMU 和腿式里程计估出来。

例子MuJoCo Menagerie 里的宇树 G1 模型，根节点 pelvis 带一个名为 floating_base_joint 的 freejoint，所以 qpos 前 7 维是骨盆位置和四元数，后面才是各关节角。

也叫

浮动基座、浮动基动力学、自由关节、Free Joint、Free-flyer Joint

相关

广义坐标、欠驱动、质心动力学、全身控制、状态估计、MJCF

来源

MuJoCo Documentation - Overview (joint types, free joint)
MuJoCo Menagerie - unitree_g1/g1.xml
Underactuated Robotics (MIT) - Multi-Body Dynamics