本发明提供一种采用三级同步带减速器的机器人关节及其控制方法，所述机器人关节包括设置在第一安装板和第二安装板之间且互相平行的电机转轴和输出转轴，带动电机转轴转动的电机，跟随电机转轴同步转动的第一齿轮，可转动的设置在输出转轴上、与第一齿轮通过同步带连接的第二同步带轮，可转动的设置在输出转轴上、与第二同步带轮一体式设计的第三同步带轮，可转动的设置在电机转轴上、与第三同步带轮通过同步带连接的第四齿轮，可转动的设置在电机转轴上、与第四齿轮一体式设计的第五齿轮，以及固定设置在输出转轴上、与第五齿轮通过同步带连接的第六齿轮。本发明通过同步带来带动带轮实现减速，制造成本低，运行噪声小，且结构紧凑，体积较小。