Los modelos digitales de manipuladores industriales y colaborativos se utilizan ampliamente para varias aplicaciones, como la definición de trayectorias eficientes en términos de energía, la mejora de la seguridad en la cooperación humano-robot y el desarrollo de algoritmos de pronóstico y gestión de la salud (PHM). Actualmente, los modelos con juntas simplificadas presentes en la literatura se han utilizado para evaluar el comportamiento macroscópico de los robots. Sin embargo, no son adecuados para los análisis en profundidad requeridos por esas actividades, como el PHM, que exigen una descripción puntual de cada subcomponente. Este artículo tiene como objetivo llenar este vacío presentando un modelo multibody de alta fidelidad de un robot colaborativo UR5, que contiene una descripción precisa de su dinámica completa, motores eléctricos y cajas de engranajes. Los reductores armónicos se describieron a través de un modelo de parámetros lumped equivalente translacional, permitiendo que cada elemento constitutivo del reductor tenga su dinámica desacoplada y fuerzas de acoplamiento a través de modelos de contacto penal no lineales. Para concluir, tanto el modelo matemático como el robot real en un banco de pruebas se probaron con un conjunto de diferentes trayectorias. Los resultados experimentales destacan la capacidad del modelo propuesto para replicar con precisión la rotación angular de las juntas, la velocidad y los torques en una amplia gama de escenarios operativos. Esta investigación proporciona la base para el desarrollo de un marco orientado al PHM basado en modelos para llevar a cabo análisis detallados y avanzados sobre los efectos de las degradaciones del manipulador.