四足机器人由于其优越的地理环境适应性,近些年来得到了广泛的关注。其驱动方式主要可分为液压驱动与电驱动两大类。由于电驱动具有结构简单,可控性好,响应速度快等优点,成为机器人研究中的热点方向。永磁电机作为机器人运动的动力来源,应具有质量小、转矩密度大、响应快速、过载能力高等特点。本文分析机器人运动过程中关节电机的工作特性,得出电机针对这一应用的性能需求,确定电机设计参数。主要进行了以下研究:1、对分数槽集中绕组电机的相关理论进行说明,推导整数槽和分数槽电机的绕组系数计算公式,说明分数槽集中绕组的优势,为后续电机设计提供理论支持。2、进行槽极配合分析,对比分析了四款近槽极配合的表贴式分数槽集中绕组电机的平均转矩输出、齿槽转矩、绕组系数、不平衡力、反电势、气隙磁密等性能特点,为电机的设计提供参考和依据。3、根据机器人关节电机高转矩的要求,为了提高相同电机尺寸下的电机转矩,设计了外转子式永磁同步电机,分析其空载负载性能,对结构进行优化。为进一步提高电机转矩密度,对比了多款不同拓扑结构磁场调制电机的优缺点,选择了二分裂齿结构的磁场调制电机模型,分析了定子齿开口深度,齿靴厚度,定子轭部厚度,转子轭部厚度等参数对电机性能的影响。在此基础上对比两款电机的特点和转矩电流性能差异。