本发明公开了一种可变腔体气压机器人关节及其驱动系统与控制方法,可变腔体气压机器人关节包括机器人关节本体、可变腔体单作用气缸组、钢丝绳组以及滚齿等,单作用气缸组关于滚齿对称布置,安装于机器人关节本体上,通过钢丝绳组将单作用气缸直线运动转化为滚齿转动,实现机器人关节旋转运动。可变腔体气压机器人关节,根据负载反馈,通过二位二通电磁换向阀和三位五通电磁换向阀的控制,选择性提供有效作用面积,实现机器人关节输出力矩与实际负载力矩相匹配,大幅度提升机器人关节系统驱动效率。