交流伺服电动机是机器人关键零部件之一。而永磁伺服电动机的结构紧凑体积小,重量轻,过载能力强,广泛的应用在医用机器人、农业机器人、工业机器人等各类机器人的设计制造中。得益于我国近年来经济的高速发展,虽然我国的机器人用交流伺服电机的设计与制造也取得了较大的成果,但是我国机器人用交流伺服电机的设计与制造起步较晚,和国外的一些电机巨头企业相比还是存在着很大的差距。为满足《中国制造2025》对机器人电机的要求,本文针对机器人用永磁伺服电机进行研究,将场路耦合法应用于机器人用伺服电机的设计之中。首先,阐述选择该课题的背景,以及该课题的目的及意义,综述了国内和国外对于机器人用永磁伺服电机的研究现状,归纳了目前电机的损耗、温升的研究方法以及场路耦合法在电机设计时的应用。总结了国内永磁伺服电动机与国外永磁伺服的差距表现在过载能力、转矩波动和动态响应三个方面,并以此引出本文的主要内容。其次,从电机的转矩方程出发分析影响电机过载能力的原因,得出影响电机过载能力的主要参数为反电动势和交、直轴电抗。通过改变定子和转子结构参数分析不同的极槽配合、不同定子内径、不同永磁体厚度对电机过载能力的影响。接着,在保证了电机拥有5倍过载能力的基础上,分析了采用不均等气隙、极槽配合和定子槽口尺寸三种方法削减电机的齿槽转矩,并分析不同电机结构参数对机械时间常数和电气时间常数的影响,在保证电机拥有5倍过载的基础上集合齿槽转矩、电气时间常数、机械时间常数确定电机的结构。建立了永磁电机的场路耦合分析模型,并对样机的空载反电动势、气隙磁密、输出转矩等关键参数进行了仿真分析。最后,采用场路耦合法分析永磁伺服电机在同载不同速和同速不同载下的的损耗,并建立电机的三维模型,利用有限元法分析电机额定工况下的稳态温升和过载时的瞬态温升。