一直以来，轻量化都是碳纤维复合材料应用较鲜明的标签，随着自动化机械在大部分国家工业领域内所发挥的作用越来越突出,碳纤维也为新一代工业机器人的发展带来了更多的发展空间。使用碳纤维复合材料制作机器人零部件的比例越大越高，工业机器人对高度度轻质化材料的需求与汽车制造产业同样强烈。

　　对工业机器人来说，提高负载与自重比是新材料所要肩负的主要任务。承载能力、自重、刚性、运动惯性、位置精度等等是工业机器人对材料选择的几个重要指标，这几项要求看起来是相互矛盾的，因为刚性好、载重大往往就意味着结构粗大、导向杆多，这必然会增加手臂的自重；如果运动惯量增加的话，冲击力就会变大，位置精度必然就会降低。

　　因此，在工业机器人设计时必须对机械手的抓取重量、自由度、工作范围、运动速度、机械的整体布局、工作环境等多种因素进行综合考虑，越多地使用碳纤维复合材料，就能越好地解决上述的需求矛盾。

　　机械臂的刚性直接影响到抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位的精度。材料自身的刚性不够就会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形或是水平面内侧向的扭转变形，手臂就会随之产生振动，甚至是造成工件卡死。碳纤维复合材料的抗拉强度约为1400MPa，是钢材的数倍，在弹性模量和承载能力方面都比传统的金属材料更具优势，对高度度的操作频率有适应能力。

　　此外，机械手从启动到制动的运动速度对其工作的平稳性有直接影响，手臂的自重越轻，运动的惯性越小，运转起来就越轻快平稳，较终的位置精度也就越高。碳纤维复合材料能比钢和铝合金等一般的金属有更强的线膨胀系数，在零下几十度到200℃之间都能保持较小的蠕变性，因此其准确度几乎不受温度环境的影响。

　　通过对江苏博实对碳纤维机械臂的分析可知，其载荷分布均匀，整体重量比铝合金材质减轻了30%，臂架重心因此而降低了10%，振动减少了40%，准确度由0.03mm提升到0.01mm，安全稳定性和工作效率都得到了有效提升。