本发明属于运动规划与控制领域，具体涉及一种自由基座对接器的自主最优轨迹跟踪设计方法。发明中提出一种自由基座对接器。自由基座对接器克服了固定基座对接器中存在的问题，它可以不受固定轨道的限制，自由运动完成更为复杂的对接任务。其运动更加灵活，成本更低，控制要求更高。同时，本发明结合遗传算法和最优控制等相关技术，设计了一种自主最优轨迹跟踪方法。采用此方法自由基座对接器可以实时地自主选择最优轨迹，完成自由基座对接器的轨迹跟踪任务。