Industrijski robot je strojna naprava z več spoji ali prostostnimi stopnjami na industrijskem področju. Gre za visokotehnološko zbirko, ki jo tvori niz disciplin, kot so stroji, materiali, elektronika, nadzor in računalniška tehnologija. Široko se uporablja v mehanski proizvodnji, kemični proizvodnji, gradnji cest in mostov, rudarstvu, nacionalni obrambi in vojaški industriji, raziskovanju vesolja in na drugih področjih. Industrijski roboti nadomeščajo človeka pri težkih in posameznih opravilih, kar je velikega pomena pri zmanjševanju intenzivnosti človeškega dela, izboljšanju proizvodne učinkovitosti in ravni produktivnosti.
Da bi bolje spoznali vlogo industrijskih robotov in zmanjšali težo robotske roke, so raziskovalci za izdelavo robotske roke začeli uporabljati kompozitne materiale iz ogljikovih vlaken. Kompozitni material iz ogljikovih vlaken zmanjša težo robotske roke, tudi moč motorja in prihrani porabo energije. Robotska roka iz ogljikovih vlaken ima značilnosti visoke trdnosti, visokega modula, majhne lastne teže, manjše deformacije, dobre zasnove in obdelave.
Shandong Runfeng CFRP je podjetje, ki se osredotoča na izdelke iz ogljikovih vlaken in strankam zagotavlja prilagojeno robotsko roko iz ogljikovih vlaken. Po besedah osebe, odgovorne za Runfeng CFRP, od splošnih triosnih, štiriosnih robotov s kartezičnim koordinatnim sistemom do večzgibnih robotov, od mehanskih povezav, cevi rok do mehanskih spojev, delež delov robota iz kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken se povečuje. Povpraševanje po visoko trdnih in lahkih materialih v industrijskih robotih je enako veliko kot v avtomobilski industriji.
Za industrijske robote je izboljšanje razmerja med obremenitvijo in težo glavna naloga. Nosilnost, lastna teža, togost, vztrajnost gibanja, natančnost položaja itd. so številni pomembni indikatorji za industrijske robote pri izbiri materialov. Zdi se, da so te zahteve protislovne, saj dobra togost in velika obremenitev pogosto pomenita, da je konstrukcija debela in da je veliko vodilnih palic, kar bo neizogibno povečalo težo roke.
Robotska roka ne mora nositi le lastne teže, ampak mora nositi tudi največjo težo prijemalnega obdelovanca, kar zahteva, da se mehanska roka ne more obremeniti ali zlomiti, ko nosi obremenitev. Z vidika natezne trdnosti je natezna trdnost kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken 2000 MPa, medtem ko je natezna trdnost aluminijevih zlitin približno 800 MPa. Kar zadeva žilavost, je žilavost aluminijeve zlitine razmeroma nizka in nima elastičnosti. Vendar imajo ogljikova vlakna mehkobo in sposobnost obdelave kot tekstilna vlakna, zato je njihova žilavost veliko višja kot pri aluminijevih zlitinah, materiali iz ogljikovih vlaken pa so tudi manj nagnjeni k zlomu.
Hitrost premikanja mehanske roke od zagona do zaviranja neposredno vpliva na stabilnost njenega dela. Manjša kot je teža roke, manjša je vztrajnost gibanja in hitreje in stabilneje deluje, kar ima za posledico večjo natančnost položaja. Na primer, robotska roka iz ogljikovih vlaken, ki jo proizvaja naše podjetje, ima skupno dolžino 1500 mm, širino 150 mm in debelino stene 5 mm. Skupna teža celotne robotske roke je le 5 kg, kar bistveno izboljša natančnost delovanja industrijskih robotov.
Z nenehnim razvojem tehnologije proizvodnje in izdelave ogljikovih vlaken postaja uporaba ogljikovih vlaken v robotskih rokah vse bolj priljubljena pri izdelavi industrijskih robotov. Poleg nekaterih velikih robotskih rok iz ogljikovih vlaken na področju letalstva se materiali iz ogljikovih vlaken začenjajo pojavljati tudi na nekaterih majhnih in srednje velikih robotskih rokah v vsakdanjem življenju.
