在機(jī)械臂的輕量化中，碳纖維扮演了重要的角色。傳統(tǒng)的機(jī)械臂多是采用金屬材質(zhì)，例如鋁合金、鋼，此外，一些自動(dòng)檢測(cè)裝置、管路、冷卻裝置等也都會(huì)安裝在機(jī)械臂上，由于機(jī)械臂是一個(gè)典型的懸臂梁結(jié)構(gòu)，自身的質(zhì)量對(duì)機(jī)械臂本身會(huì)產(chǎn)生很大的影響，所以如果想要實(shí)現(xiàn)在滿足靜、動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，還減小機(jī)械臂質(zhì)量，可以通過(guò)選擇合適的結(jié)構(gòu)和選擇密度輕的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的輕量化。

    工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際使用的過(guò)程中，不同結(jié)構(gòu)、不同位置、不同工種對(duì)機(jī)械臂的材質(zhì)要求并不相同。碳纖維材料雖然優(yōu)勢(shì)突出，但是并不是適用于機(jī)器人的每個(gè)部位，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該與其他種類的材料協(xié)調(diào)使用，以達(dá)到最佳效果。比如，機(jī)器人關(guān)節(jié)處需要承受高運(yùn)轉(zhuǎn)的工作負(fù)荷，并且磨損大、應(yīng)力大，使用碳纖維復(fù)合材料可以實(shí)現(xiàn)輕量化，從而減少因自重產(chǎn)生的磨損，并且可以滿足應(yīng)用需求。在承重要求不高的部件可以采用蜂窩或者是中空結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)輕量化和強(qiáng)度需求。

    碳纖維復(fù)合材料強(qiáng)度很大，但其軸向抗拉強(qiáng)度大，縱向上卻較容易撕裂，所以必須通過(guò)相應(yīng)的應(yīng)力計(jì)算才能使其具有更好的可靠性和安全性。另外，科學(xué)的計(jì)算有利于提高碳纖維復(fù)合材料在機(jī)器人應(yīng)用中的價(jià)值。在定制設(shè)計(jì)中，藍(lán)鯨碳纖維會(huì)針對(duì)碳纖維機(jī)械臂強(qiáng)度等方面的需求進(jìn)行有限元分析，不僅能夠滿足客戶的特殊需求，并且可以提升碳纖維復(fù)合材料零件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和占有率。

    藍(lán)鯨認(rèn)為，不同的成型工藝對(duì)碳纖維制品的影響是直接體現(xiàn)的，所以在制造的過(guò)程中，對(duì)碳纖維預(yù)浸料的鋪層設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以達(dá)到近似“0”的熱變形效果，可以顯著降低碳纖維機(jī)械臂的變形率，提高整體的性能。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同是100cm長(zhǎng)度的鋁合金機(jī)械臂零件與碳纖維機(jī)械臂零件，在室溫12℃中放置相同時(shí)間，最終鋁合金機(jī)械臂零件變化0.13mm，而碳纖維則無(wú)變化，這對(duì)操作要求十分精準(zhǔn)的機(jī)械臂來(lái)說(shuō)尤為重要。

    碳纖維復(fù)合材料在機(jī)器人的投入使用，不僅為解決了工業(yè)機(jī)器人輕量化和強(qiáng)度需求的平衡難題，也為碳纖維復(fù)合材料在智能化機(jī)械中的應(yīng)用提供了新的思路。碳纖維復(fù)合材料的在其他領(lǐng)域應(yīng)用也將愈加廣泛。