空间机械臂模块化关节是空间机械臂的主要组成部分，其性能决定了整个机械臂的可靠性、末端输出力矩、末端位置精度等各项主要性能。基于空间机械臂系统的工作环境与特点要求，驱动电机须具有体积小、重量轻、转动惯量小、断电后具有力矩保持性能等特点，与其他电机相比，永磁无刷直流电机具有优越的性能使得它在对驱动精度要求较高的关节驱动系统中被广泛的应用。　　本文设计了一台永磁无刷直流电机作为空间机械臂的驱动电机，采用有限元法对电机进行电磁仿真，分析电机的转矩特性，并通过实验验证电机结构设计的正确性。　　为满足在断电时空间机械臂关节的力矩保持性能，文中根据永磁无刷直流电机所特有的定位力矩的特性提出了几种方案来代替传统的制动器，并结合定位保持力矩产生的机理进行分析，然后利用有限元法进行计算来验证各种方案的可行性，最后通过实验对其中一种方案进行了验证。　　针对引起霍尔传感器位置检测误差的主要因素进行了分析，并且通过对样机电机的三维有限元仿真计算，得到了霍尔传感器检测漏磁场的分布情况，为霍尔传感器的安放位置提供了依据，同时分析了霍尔传感器安放位置的不同对绕组电流的影响。　　基于传热学基础，针对电机特殊的工作环境温度与导热途径，确定电机内的导热散热以及辐射角系数矩阵，通过电机模型的等效，利用有限元仿真软件Ansys仿真计算了电机实际运行情况时的温升，为电机的实际运行提供了依据。