广义坐标

用一组最少的独立变量（如各关节角）唯一描述机器人整体构型。

描述多连杆机器人，可以记下每个连杆在空间的位置和朝向，但它们受关节约束，变量大量冗余。广义坐标只取一组能唯一确定构型的独立参数，对串联机械臂就是各关节角 q，个数通常等于自由度数。它对时间的导数 q̇ 叫广义速度；与每个坐标配对、沿该坐标做功的力叫广义力，对转动关节就是关节力矩。拉格朗日方程、质量矩阵和多数仿真器都在广义坐标下工作。落到代码里：MuJoCo 用 qpos、qvel 存位置和速度，含自由关节或球关节时姿态用四元数，所以位置维数 nq 可大于速度维数 nv；ROS 的 sensor_msgs/JointState（话题常叫 /joint_states）按关节名发布 position、velocity、effort 三组数组，也是很多机器人数据集里「关节状态」的来源。

例子固定在桌上的 7 自由度机械臂，q 就是 7 个关节角；四足机器人宇树 Go2 在 MuJoCo 里 qpos 是 7（躯干位置 + 四元数）+ 12（腿关节）= 19 维，qvel 是 6 + 12 = 18 维。

也叫

广义速度、广义力、qpos / qvel、关节状态、Joint State、joint_states、关节位置/速度/力矩

相关

自由度、构型空间、拉格朗日方程、浮动基、关节空间、本体感知

来源

Generalized coordinates - Wikipedia
MuJoCo Documentation - Overview (qpos / qvel, nq / nv)
ros2/common_interfaces - sensor_msgs/msg/JointState.msg