本实用新型公开了一种机械手臂关节系统，安装于机器人肩膀上，所述机械手臂关节系统包括大臂和小臂；所述大臂的下端设置有铰接孔，所述小臂的上端设置有两个铰接孔，所述大臂的铰接孔与小臂靠近关节内侧的铰接孔对齐并插入有销轴；所述大臂上纵向设置有直线运动组件，所述直线运动组件的输出端设置有直线运动的滑块，所述滑块上设置有铰接孔，所述滑块上的铰接孔与小臂靠近关节外侧的铰接孔之间设置有连杆。本实用新型机械手臂关节系统相对于现有技术而言，具有关节体积小，输出力矩大，能承载较重负重的优点。