机械臂质量过高既不利于共融环境下的人机交互，也造成了能耗高的缺点，且高速运行时动态性能差。因此很多专家学者进行了机械臂轻量化研究，旨在设计出一款高精度、 低质量、能耗少的轻型机械臂，最终取得了一系列研究成果。
根据已有的研究结果可以将轻量化设计归纳为三类： 驱动系统轻量化、 结构轻量化、 材料轻量化，这其中碳纤维复合材料作为高性能复合材料，轻质高强的特性可使机械臂达到轻量化效果展台设计。
机器人“四大家族” 之一的KUKA公司于2013年推出一款“人机协作”机械臂LBR iiwa，其外壳使用铝合金制造，能承受最大7Kg负载，自重减至22.3Kg；日本三菱研发的7自由度PA-10，该机械臂整机外壳采用铝合金设计，其自重约35Kg，可承受负载 10Kg。
而在德国宇航中心(DLR)发布的第三代轻型机械臂(LWR Ⅲ)，采用仿人手臂的七自由度冗余设计，其主体结构采用曲面造型，外壳大部分零件使用碳纤维复合材料，整体重量仅为13.5Kg，能承受15Kg负重展台设计。
Kinova是一家2006年成立专注于助残机械臂开发的公司，其研发具有7个自由度的JACO机械臂，关节转角最大为90°，整机连杆部分完全采用碳纤维设计，关节部分采用铝合金材料，自重5.5Kg，负载为2.4Kg，最远可达空间 984 mm，其减重同时有效降低能耗，平均功率仅为25W。
展台设计综上所述，利用碳纤维复合材料对机械臂进行轻量化设计是完全可行的，不过为了最大化发挥出碳纤维在机械臂方面的应用，还需配合结构优化和不同材料构成混合结构的连接等方面，相信随着碳纤维复合材料技术的不断成熟，碳纤维在机械臂方面的应用会越来越多。
根据已有的研究结果可以将轻量化设计归纳为三类： 驱动系统轻量化、 结构轻量化、 材料轻量化，这其中碳纤维复合材料作为高性能复合材料，轻质高强的特性可使机械臂达到轻量化效果展台设计。
机器人“四大家族” 之一的KUKA公司于2013年推出一款“人机协作”机械臂LBR iiwa，其外壳使用铝合金制造，能承受最大7Kg负载，自重减至22.3Kg；日本三菱研发的7自由度PA-10，该机械臂整机外壳采用铝合金设计，其自重约35Kg，可承受负载 10Kg。
而在德国宇航中心(DLR)发布的第三代轻型机械臂(LWR Ⅲ)，采用仿人手臂的七自由度冗余设计，其主体结构采用曲面造型，外壳大部分零件使用碳纤维复合材料，整体重量仅为13.5Kg，能承受15Kg负重展台设计。
Kinova是一家2006年成立专注于助残机械臂开发的公司，其研发具有7个自由度的JACO机械臂，关节转角最大为90°，整机连杆部分完全采用碳纤维设计，关节部分采用铝合金材料，自重5.5Kg，负载为2.4Kg，最远可达空间 984 mm，其减重同时有效降低能耗，平均功率仅为25W。
展台设计综上所述，利用碳纤维复合材料对机械臂进行轻量化设计是完全可行的，不过为了最大化发挥出碳纤维在机械臂方面的应用，还需配合结构优化和不同材料构成混合结构的连接等方面，相信随着碳纤维复合材料技术的不断成熟，碳纤维在机械臂方面的应用会越来越多。
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