机器人手臂是一个高度非线性、多输入多输出、强耦合的复杂系统，因为其具有独特的操作灵活性，已在工业装配等领域得到广泛应用。碳纤维具备优秀的力学性能，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高比模量和最高的比强度的纤维，除此之外，碳纤维还具有耐腐蚀、抗疲劳、热膨胀系数低等优势，目前，越来越多的机器人手臂开始采用碳纤维复合材料。

现阶段国内碳纤维行业发展已经十分迅速，与美日等国的差距也在不断缩小。针对国内碳纤维产业，从资本构成来看，国有与民有资本均有参与；从地域上看，以江苏为首的等十余个省份都具有碳纤维产业的分布，在产业发展上看，国内的碳纤维产业目前正处于技术追赶、投资活跃、需求强劲的发展时期。

作为一个运动性部件，机械臂原材料决定了机械臂的静态、动态功能。传统机械臂多是采用铝合金、合金钢等轻型合金作为原材料，但碳纤维材料制成的机械臂，无论是比重、蠕变、强度，包括成本等多方面要素进行比较，碳纤维机械臂都占据了相当多的优势。

在比重方面，机械臂的自重会影响其自身的运动快捷性和运动的动力消耗能，同时还需要具有良好的受控性。铝的密度为2.7g/cm3，钢的密度为7.8g/cm3，而碳纤维仅有1.7g/cm3，中国电子科技集团公司某研究所的碳纤维6轴关节机器人手臂是由挪恩复材所研制，根据挪恩给出的数据显示，整体机械臂总重仅有3kg，整体重量比传统材质机械臂减重约50%以上。

在强度方面，机械臂除了自重之外，还需承担爪件的最大重量，这就要求机械臂在接受载荷时不能有开裂和应变。钢的强度约为800MPa，而碳纤维复合材料的强度约为2000MPa，碳纤维的强度要远高于钢，同时碳纤维的高韧性高比模量等优点也是钢所不具备的。

在成本方面，虽然碳纤维原材料价格要远远高于传统金属，但经过众多材料人的努力，已经将碳纤维机械臂与传统金属机械臂之间的价格差距拉近，而慧闻智造的技术团对也针对碳纤维机械臂产品进行优化升级，目前几乎可以做到两者间的成本价格相差无几。

国内碳纤维机械臂的发展十分迅速，颁布的政策支持也起到了很大的帮助作用。相继颁布了《中国制造2020》、“十三五规划”和《机器人产业发展规划（2016-2020年）》等政策扶持机器人产业的发展。有了政策支持，再加上碳纤维机械臂的产品优势和广阔的市场需求，碳纤维机械臂在国内的发展前景不可估量。