一种可变力矩输出装置和机器人，可变力矩输出装置包括外壳组件、输出轴、圆柱凸轮和弹性件，输出轴穿设于外壳组件并与外壳组件转动连接，圆柱凸轮套设在输出轴上，且圆柱凸轮与输出轴周向固定，弹性件的一端与外壳组件连接，弹性件的另一端与圆柱凸轮滑动连接；当输出轴带动圆柱凸轮转动时，弹性件相对圆柱凸轮移动，弹性件的弹性势能发生周期性变化，以使输出轴的输出力矩在弹性件的弹性势能增大时减小，在弹性件的弹性势能减少时增大。通过设置圆柱凸轮和弹性件，圆柱凸轮与输出轴周向固定，在输出轴带动圆柱凸轮转动的过程中，弹性件沿着圆柱凸轮的定制轮廓移动并发生周期性的形变，从而使得输出轴在不同角度的位置分别能精确输出所需的力矩。