一個(gè)國家的工業(yè)化水平能夠直接反應(yīng)其綜合實(shí)力的高低，工業(yè)作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，不僅需要大量先進(jìn)的技術(shù)，同時(shí)還需要人力物力的巨量投入。在發(fā)展工業(yè)上，如果能夠引入新型的制造材料，對于工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用不言而喻。碳纖維復(fù)合材料的引入，給現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。
 
 
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，離不開傳感技術(shù)、智能ai技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，它們最終都要落實(shí)在實(shí)實(shí)在在的工業(yè)設(shè)備上，依托優(yōu)良材質(zhì)打造的工業(yè)設(shè)備，才能讓產(chǎn)能產(chǎn)值有所突破。
 
工業(yè)制造領(lǐng)域，機(jī)器人是一個(gè)非常熱門的設(shè)備，在汽車制造、芯片制造、飛機(jī)制造等多個(gè)高端行業(yè)里都能見到它。工業(yè)機(jī)器人上攜帶靈活的機(jī)械臂，在流水線上矜矜業(yè)業(yè)的工作。想要機(jī)器人機(jī)械臂長時(shí)間穩(wěn)定工作，除了日常維護(hù)調(diào)試外，更應(yīng)該從設(shè)計(jì)階段開始著眼，選擇性能更突出的材質(zhì)來打造機(jī)器人機(jī)械臂，才是更長遠(yuǎn)的方式。
 
機(jī)器人機(jī)械臂的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造工藝是采用金屬材質(zhì)，如鋁合金、鋼等，自重已經(jīng)不低，再加上自動(dòng)檢測裝置、管路、冷卻裝置等等，機(jī)器人的整體重量大大提升。從機(jī)械臂的懸臂梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來看，自重對于機(jī)械臂的運(yùn)轉(zhuǎn)是會(huì)帶來影響的，想要降低自重，選擇碳纖維復(fù)合材料替代部分金屬材質(zhì)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
 
在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)之處，就應(yīng)該考慮到如果通過材料選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，來降低自重對運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的負(fù)面效應(yīng)。碳纖維復(fù)合材料密度低，強(qiáng)度大，在機(jī)器人關(guān)節(jié)處就可以合理的運(yùn)用。機(jī)器人關(guān)節(jié)位置需要承受高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作負(fù)荷，磨損嚴(yán)重，應(yīng)力較大，碳纖維復(fù)合材料輕量化的優(yōu)勢，可以減少自重帶來的慣性磨損，同時(shí)還能滿足較大應(yīng)力的需求。
 
 
另外既然是從機(jī)器人設(shè)計(jì)的角度，那就應(yīng)該知道碳纖維復(fù)合材料并不是所有位置都能使用。究其原因，是因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料的鋪層工藝，即便是通過熱壓成型的碳纖維復(fù)合材料，在縱向上也容易發(fā)生撕裂。所以在選擇使用碳纖維復(fù)合材料時(shí)，需要計(jì)算應(yīng)力數(shù)值，確保使用的可靠性和安全性。
 
通過實(shí)驗(yàn)室的對比實(shí)驗(yàn)，將2根長度均為100cm的鋁合金機(jī)械臂零件與碳纖維機(jī)械臂零件，放置在室溫12℃的環(huán)境中，相同時(shí)間后，鋁合金機(jī)械臂零件變化0.13mm，而碳纖維則無變化，這對于機(jī)器人機(jī)械臂的長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。
 
優(yōu)化機(jī)器人機(jī)構(gòu)，與更新機(jī)器人材質(zhì)相比，能夠帶來的實(shí)際效果有限。所以在機(jī)器人機(jī)械臂的設(shè)計(jì)上，新型材質(zhì)帶來的改變更大，帶來的性能提升也更明顯。目前碳纖維機(jī)器人機(jī)械臂是個(gè)較為完美的解決方案，如果以后有強(qiáng)度更高、密度更低、性能更強(qiáng)的材料出現(xiàn)，那機(jī)器人機(jī)械臂又能進(jìn)行一次全方位的升級。