腿足式机器人由于其灵活度高,适用范围广,近几年已逐渐成为机器人领域的研究热点。其驱动方式共分为液动、气动和电动三类,电机驱动因为其结构紧凑,驱动灵活等特点已广泛应用于腿足式机器人上。关节驱动部分是整个腿部关节运行的关键,是发挥机器人性能的核心关键,但目前关节驱动模块尚不成熟,对于自研的机器人关节电机,购买的驱动器适配度低,且封装严密难以开发,不利于机器人控制。针对这些问题,本文以自研的关节永磁同步电机为研究对象,设计了一款基于矢量控制的电机驱动器,实现足式机器人关节的灵活驱动和高性能控制。主要内容如下:首先介绍了永磁同步电机的基本结构和分类,建立了电机的数学模型,利用坐标变换推导了其在解耦后的简化模型,分析了常用的矢量控制策略,并详细阐述SVPWM技术。其次根据电机数学模型和电机的控制策略,通过Simulink搭建出矢量控制模型,并设计负载转矩观测器用于负载前馈补偿,对其进行了仿真分析。在完成驱动器的理论分析后,开始对驱动器的软硬件进行相应的设计,先对足式机器人关节的工作环境进行需求分析,确定驱动器需要满足的工作范围和性能要求,将驱动器的设计分为供电电源、驱动控制、电流检测、位置检测、参数识别与校准、外部通讯以及硬件保护几部分。并根据选用电机的性能参数为驱动器各模块选择合适的元器件以及为电机驱动器的各部分设计相应的软件进行控制,使用AD软件进行驱动器电路板的绘制,使用Cubemax和VScode完成底层模块的编写。最后对设计完成的电机驱动器进行检测调试,保证制作的驱动器能够正常驱动电机。并搭建四足机器人的单关节以及单腿的实验平台,在单关节的实验平台上对关节电机模块进行阶跃和正弦的实验测试,测试驱动器的工作性能。在单腿的实验平台上对单腿在对角步态下进行有负载和无负载的腿部跟随实验,测试实际工况下单腿的电机联合工作情况。目前实验结果已能达到设计的指标,关节电机驱动器已经成功应用于足式机器人项目上。