机械手臂是工业机器人主要执行机构之一，也是机器人的主承力构件，对机器人整体性能有着显著的影响。工业机器人机械臂材料涉及到设计、工艺、选型、加工、装配、钣金、模具、液压等各种层面，还有机械臂电缆寿命这些都是在选材时需要考虑的问题。

（图示：机械手臂）

       基于工业机器人选材的使用性能的考虑。材料的选择首先要考虑的就是使用性能，零部件的使用性能包括机器人在工作状态下其材料应该具有的物理性能、化学性能以及力学性能。对于工业机器人不同功能的零部件，其使用性能不同。特别需要注意的是机器人的精确度和安全性，预计成型后该材质机械机械臂的强度及刚度状况。

       在以往常用的工程机械选材中，在对重量和尺寸大小有限制的情况下选择高强度材料；零部件在静应力情况下工作，拉伸、压缩以及剪切等应力均匀分布时应选择有较高屈服极限的材料；零部件在变应力情况下工作，则应选择有较高疲劳强度的材料。

       具体来说对于在实际工作中以承受拉伸载荷为主的结构宜选用钢材，而铸铁则是以承受压缩载荷为主的零件应选的材料。对于脆性材料，在原则上它只是适用于制造那些仅以承受静载荷为主的零部件。对于塑性材料，多数情况是选择用于承受冲击载荷的零部件。

       传统的工业机器人结构的机械手臂、底座等部件材料是钢、铸铁以及铝合金。为实现本体重量轻而承载能力强、工作空间足够大、提高机器人的动态特性、减小机器人的运动惯量等目标，在能够替代钢材的新型材料之中，碳纤维复合材料以其优越的性能脱颖而出，己成为工业机器人轻量化发展的一个重要方向。据悉，国际知名的大型机器人生产厂商已经推出几款碳纤维复合材料工业机器人，在减重上取得了显著的效果。

       目前很多工业机器人机械臂都存在明显的减重需求，从其他角度考虑，减重也是一个十分必要的环节，碳纤维复合材料应用在机械臂产品中减重效果明显，并且性能保持优异，相信随着碳纤维技术的不断成熟，碳纤维在机械臂方面的应用也会越来越广。

       以苏州挪恩复材为例，挪恩复材为国内多家名机器人厂商研发并生产了多款碳纤维机械臂产品，据厂商反馈的数据得知，该碳纤维机械臂产品与同款钢铁材质机械臂相比，整体重量减轻了约40%，并且根据试验得出的数据显示，在性能方面，碳纤维机械臂产品完全满足机械臂的性能需求，外观无瑕疵，强度刚度高，并且在温差变化几十度的情况下几乎没有蠕变，是一款合格的碳纤维机械臂产品。