随着制造业信息化进程的不断深入，工业机器人已经成为先进制造领域不可或缺的机电一体化设备：其数量在不断地增加，所能完成的任务更加广泛。与此同时，工业机器人在整个生产链中所消耗的电能也呈明显的上升趋势。分析、控制工业机器人关节驱动系统的耗散能量并使之最小化，符合系统能量优化工程和电机系统节能工程的实际需要。　　 论文中首先针对伺服电机和减速器为主体的关节驱动系统，研究、分析电流热效应、粘性阻尼摩擦、库仑摩擦以及其它材料损耗对系统能耗的影响，明晰其函数关系。运用最优控制的理论和方法，使得伺服驱动系统的能耗最小化。论文在最优控制理论的支持下,研究关节驱动系统的耗散能量及其控制方法，提出PTP(Point To Point)模式下、关节驱动系统非线性摩擦最小耗能的基础理论和控制器设计路径。　　 以解算出的最优速度函数作为参考输入，通过PLC硬件选型和用户控制程序设计，建立起驱动系统的最小能耗控制实验平台；调节负载、位移、最优控制电流等参数，利用数字示波器获取最佳转换时间、最优速度函数和系统最小能耗的实测数据，对相关的理论结果进行验证；为工业机器人的节能降耗提供新的控制策略。