电气化驱动成为中小功率机器人关节驱动方式的主流。机器人关节的发展呈现出集成化、小型化、智能化的特点。本文针对机器人关节伺服系统特点和发展趋势，对永磁同步电机的矢量控制、新型位置检测方法、以及关节驱动中的惯量辨识等问题展开了研究，以实现伺服系统的集成化、小型化、智能化，为机器人关节的大力矩、高性能、高可靠的伺服驱动提供基础。　　永磁同步电机的功率密度高、效率高、体积小，适用于关节的集成化设计。本文给出了永磁同步电机的数学模型，介绍了矢量控制的关键技术，对比研究了坐标变换中系数选取对变换结果的影响。设计了以 TMS320F2808为控制核心的伺服驱动硬件电路平台，编制了矢量控制软件，进行了实验研究。　　关节伺服驱动系统的位置传感器是关节小型化的制约因素之一。针对传感器小型化的要求，本文研究基于线性霍尔器件的位置检测技术。分析了其位置检测原理，采用有限元法进行了气隙磁场设计，研制了样机。建立了位置检测信号的模型，研究了位置检测精度的影响因素以及误差抑制方法。通过对样机的实验验证了理论分析的结论，验证了该位置检测方法的有效性，并指出样机误差的主要来源和进一步改进的重点工作。　　针对机器人工作中机械结构运动时转动惯量的变化范围较大的特点，本文采用最小二乘法对电机的转动惯量进行辨识。介绍了最小二乘法的基本原理，推导了最小二乘法的惯量辨识模型，针对传统辨识方法稳速时无法进行辨识的缺点，提出了采用扰动信号注入矢量控制电流环的方法来实现稳速时的惯量辨识。仿真了多种工况下的惯量辨识结果，验证了所提出方法的有效性。