시스템과 시스템을 구성하는 주요 부품의 고장을 진단하고 더 나아가 잔존 수명(RUL)을 예측하는 것은 효율적인 시스템 관리를 가능하게 하고 시스템 고장으로 인한 경제적 손실을 줄이는 기술인 예방 정비의 가장 중요한 단계 중 하나이다. 본 연구에서는 다양한 로봇 응용 분야에서 널리 사용되는 하모닉 드라이브 감속기가 포함된 구동 모듈의 고장을 진단하고 잔존 수명을 예측하기 위한 모델 기반 방법을 제안했다. 단시간에 하모닉 드라이브가 포함된 구동 모듈의 열화를 가속화하면서 다양한 신호를 모니터링할 수 있는 가속 수명 시험을 수행하기 위한 실험 장치를 설계하였다. 하모닉 드라이브의 열화 메커니즘을 확인하고, 가속수명시험 후 드라이브의 손상된 부분을 파악하기 위해 비파괴 및 파괴 고장 분석을 실시하였다. 모니터링된 데이터 중 고장을 잘 나타내는 신호를 통하여 모듈의 고장을 진단하였다. 또한, 입자 필터 기반 알고리즘을 사용하여 모니터링된 데이터에서 적절한 특징을 추출하고 열화 모델로서 Paris-Erdogan 모델을 사용하여 하모닉 드라이브의 다음 순간의 건강 상태를 예측하였다.