工业机器人在生产自动化中的应用越来越广泛，应用于其轴关节的电机控制系统是一个非常重要的执行系统。介绍了一种低功耗机器人轴关节电机的整体系统解决方案，包括机械结构设计和控制系统。
随着现代制造业的发展，越来越多的工业机器人被用于装配、喷涂、焊接等生产作业中。在工业机器人控制系统中，执行关节的控制电机系统是非常重要的终端执行环节，影响着整个机器人的最终运行效果。因此，整个电机系统的设计尤为重要。工业机器人关节驱动电机要求高的功率质量比、扭矩惯性比、高的起动扭矩、低的惯性和宽而平滑的调速范围。为了满足上述要求，稀土永磁电机成为机器人关节电机的首选。介绍了一种低功耗六自由度工业机器人轴关节电机的控制方案，该机器人负载5kg，工作范围85cm。其中，包括电机的机械形式和控制系统的设计。
1、电机结构设计
在该方案中，电机本体的位置对工业机器人的各个关节进行再加工，其位置对电机的结构设计有一定的要求。电机的形状要和机器人融为一体，电机要有高效率和高启动力矩输出。此外，对电机的电缆走线设计提出了更高的要求，因为电缆分布在机械臂内部，由于空间有限，设计走线也要综合考虑。
2.电机控制软件的设计。
永磁同步电机主要有两种控制方式，即方波控制和正弦波控制。两种控制方式基于不同的电机磁场模型，考虑到工业机器人稳定运行的要求，本方案选用正弦波控制。为了提高电源电压的利用率，采用了驱动技术。三相桥不同开关状态形成的基本电压矢量分为六个扇区，电压矢量的投影决定了开关状态和开关时间。
3.电机控制硬件系统设计。
六轴关节电机有两种动力，但总体控制原理是一样的。考虑到整个控制系统的密集性，电机控制面板放在轴节电机后面，外观上与轴节是一体的。每个电机控制硬件主要分为电源模块、核心CPU配置系统、驱动电源模块、电流反馈模块、位置反馈模块、通信模块、位置姿态模块和制动电路。
介绍了一种工业机器人轴关节电机的设计方案，可以满足工业机器人主控制箱对执行机构的要求，主控制箱每8 ms与电机通讯一次，在此期间电机可以执行上次通讯的位置或速度指令。