在工业机器人领域中，通常把末端载荷在100公斤以上的机器人称为重载机器人。当前，在冶金、汽车、物流码垛等众多行业中，重载工业机器人得到了普遍的应用。然而，随着工作环境和生产要求的提高，机器人必须具有更好的负载能力和运动稳定性，更佳的速度、加速度性能和更高的定位精度值。

虽然机器人末端的负载要求较高，但同时希望机器人本体的重量降低，这样可以减小操作机的运动惯量，使机器人运动更加平稳；同时使操作机末端速度得到提高，提高机器人的工作效率。在这种情况下，机器人系统的刚度性能指标就会降低，柔性环节对机器人的作用就比较显著。所以，在重载工业机器人的模型建立、性能分析和后期优化过程中，必须考虑机器人系统柔性环节的影响。

机器人系统柔性环节主要有两种表现形式，分别为关节柔性形式和杆件柔性形式。产生关节柔性的主要原因是传动元件刚度较低，如刚度值较低的减速器、支撑刚度较低的轴承、同步带和转动轴等。而产生杆件柔性的主要原因是机器人机械臂的结构刚度较低，尤其是工业机器人的大臂和小臂部分。在实际中，就重载工业机器人而言，机械臂的刚度比传动元件的刚度大很多，关节柔性形式比杆件柔性形式更加显著。因此，在重载工业机器人分析中，一般不考虑杆件柔性形式，仅考虑关节柔性形式。

机器人在自身重量和末端负载的共同作用下，各传动元件会产生弹性变形，进而在各转动关节处产生转角误差，这些转角误差通过机器人各个连杆得到放大累积，从而在机器人的末端位置处产生较大的位置误差，进而影响到机器人末端的定位精度。此外，由于关节柔性的存在，在机器人启动和停止运动阶段，机器末端会有残余振动现象，这严重影响了机器人的运动平稳性，同时也降低了机器人的定位精度。