随着近代控制技术的发展，伺服电动机及其伺服控制系统广泛应用于各个领域。无论是数控机床、工业机器人以及工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等领域，都离不开伺服电动机及其伺服控制系统。尤其在工业机器人领域，交流伺服电机起着重要作用。本文的研究课题来源于2014年广州市产学研协同创新重大专项“基于产业链面向机床自动化生产的工业机器人研发与应用示范”项目的子课题，研究目标是优化设计一款工业机器人用的永磁同步伺服电动机，分析其参数间的影响关系，总结永磁同步伺服电机优化设计方法，验证有限元分析软件的准确性。　　首先，文章介绍了永磁同步伺服电机的结构特点及其分类，详细分析了交流永磁同步伺服电机的稳态运行性能以及损耗参数计算。然后，文章介绍了应用有限元方法优化和分析工业机器人用永磁伺服电机，分析了电机性能参数之间的关系，根据这些关系使用Maxwell2D有限元分析软件优化电机的气隙磁密、齿槽转矩、空载反电势以及转矩波动等四个参数，并分析了如何根据仿真结果选择合适的电机结构参数。同时为预防电机装配工艺的误差，研究了转子静态偏心以及动态偏心对电机性能的影响，包括气隙磁密、齿槽转矩、空载反电势和转矩波动四个参数，最终确定电机的转子磁路结构。最后根据优化方案制作的样机，对其进行测试和分析，测试结果表明样机的性能满足项目优化设计要求，转矩波动小，过载能力达到规定的3倍。　　在文章结尾对本文的主要研究工作作出总结，指出永磁同步伺服电机产品优化设计过程中存在的一些不足之处，并对下一步工作进行了拓展与延伸。文章针对工业机器人用电机转矩波动小的要求，设置不等厚磁极以及分段斜极削弱电机的齿槽转矩来降低转矩波动，分析空载线反电势来判断转矩波动的情况。为提高响应速度，增大最大转矩转动惯量比，对转子进行凿孔处理。本文研究结果对于交流永磁同步伺服电机的优化设计具有一定的工程参考价值。