Работата на индустриални роботи, медицински роботи, логистични роботи за товарене и др. се извършва главно отроботизирани ръце. Ръката на робота на робот е една от основните части на робота за изпълнение на оперативни задачи и основната му функция е точно да приема инструкции и да локализира точно точка в триизмерното (или двуизмерното) пространство за регулирани операции докато взаимодействат с околната среда. Ефективността на рамото на робота определя стойността на приложението на робота, CFRP е леко тегло, висока якост, добра устойчивост на корозия, особено в среда с температурна разлика, пълзенето на материала е малко, приложено върху рамото на робота може да помогне за подобряване на работата на робота оперативна точност и ефективност, за да се удължи експлоатационният живот на рамото, може да се използва широко в роботите за проверка на електрическата мрежа, роботите за проучване на тунели, хирургическите роботи и други области.
Сега все повече и повече нови роботизирани ръце започват да използват композитни материали от въглеродни влакна, главно защото имат следните предимства:
Предимство 1: Леко тегло, ниска консумация на енергия, висока производителност
Собственото тегло на ръката трябва да бъде възможно най-леко, колкото по-лека е ръката, толкова по-малка е инерцията на нейното движение. Чрез олекотен дизайн производителността на съотношението тегло на рамото може да бъде оптимизирана, изборът на леки производствени материали също е важен начин за постигане на леко рамо. Композитният материал от въглеродни влакна е с една трета от плътността на стоманата и около 30% по-лек от алуминиевата сплав, което означава, че рамото консумира по-малко енергия по време на работа и се движи по-лесно и бързо. Дори малко намаляване на коефициента на потребление на енергия или малко увеличение на производителността ще има огромен ефект върху дългия цикъл и партидната работа.
Предимство 2: Силни, устойчиви, многостранни функции
Докато постига леко тегло, роботизираната ръка трябва да гарантира, че има достатъчна товароносимост. Механично рамо, за да издържи основното тегло, включително теглото на самото рамо плюс максималното тегло на захващащия детайл, композитният материал от въглеродни влакна, отколкото здравината и модулът са по-високи от стоманата, а якостта му на опън обикновено е над 3500Mpa, е {{ 1}} пъти по-голяма от тази на стоманата, тази висока товароносимост дава на робота разнообразна функционална посока на развитие на възможността.
Предимство 3: Ниско пълзене, висока точност, силна адаптивност
Композитите от въглеродни влакна имат незначителен коефициент на термично разширение, ниско пълзене и могат да се адаптират към работна среда с големи температурни разлики. Това не само експоненциално удължава работния цикъл чрез намаляване на мъртвото тегло и консумацията на енергия, но също и неговата стабилна производителност в сурови климатични среди като студени и високи температури и способността му да изпълнява команди точно и бързо, е важна причина, поради която въглеродните влакна композитите са предпочитани за проектиране на роботи в много специфични работни среди.
Предимство 4: Устойчивост на умора, дълъг живот, ниска цена на притежание
Композитите от въглеродни влакна имат добра устойчивост на умора и частите, направени от този усъвършенстван композитен материал, имат дълъг експлоатационен живот и изискват по-малко поддръжка или подмяна. За да се използва пълноценно устойчивостта на умора на композитите от въглеродни влакна, те трябва да бъдат произведени от най-простия дизайн, тъй като действителната устойчивост на умора на ръцете на робота от композитни въглеродни влакна често е ограничена от ъгловия дизайн на посоката на поставяне на композита и натоварването посока. Ето защо, когато се използват композити от въглеродни влакна за производството на ръката на робота, е необходимо да се проектира специален производствен план за натоварването и действителните работни условия, на които ще бъде подложена ръката на робота.
