仿生外觀設計是模仿自然界生物的形態(tài)、結構和功能來設計機器人，使機器人能夠更好地適應特定的環(huán)境或完成特定的任務。例如模仿鳥類的撲翼飛行器，通過模仿鳥類翅膀的運動方式，實現更的飛行；模仿魚類的水下機器人，其身體形狀和游動方式都與魚類相似，能在水中靈活穿梭。仿生設計不僅能提高機器人的性能，還能為設計帶來獨特的美感。在進行仿生設計時，需要深入研究生物的生理特征和行為模式，將其轉化為機器人的設計元素，同時還要考慮到工程實現的可行性和成本效益。
情感化設計旨在通過機器人的外觀設計引發(fā)用戶的情感共鳴，讓用戶對機器人產生情感依賴。例如，一些陪伴機器人的外觀設計會借鑒寵物的形象，如大眼睛、毛茸茸的身體等，這些可愛的元素能夠激發(fā)用戶的關愛之情，讓用戶將機器人視為親密的伙伴。情感化設計還可以通過機器人的表情、動作等非語言方式來實現。例如，機器人可以通過頭部的轉動、眼睛的眨動等動作來表達不同的情緒，與用戶進行更自然的情感交流。在設計過程中，要深入了解用戶的情感需求和心理特點，運用合適的設計元素和交互方式，實現機器人與用戶之間的情感連接。
在機器人結構設計過程中，需要對結構進行優(yōu)化，以提高機器人的性能和降低成本。結構優(yōu)化設計主要包括拓撲優(yōu)化、形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化等。拓撲優(yōu)化是在給定的設計空間、載荷工況和約束條件下，尋求材料在結構中的分布形式，以達到提高結構性能、減輕重量的目的。例如，通過拓撲優(yōu)化可以設計出更加合理的機器人機身結構，在保證強度和剛度的前提下，減輕機身重量，降低能耗。形狀優(yōu)化是對結構的外形進行優(yōu)化，以改善結構的力學性能和外觀。尺寸優(yōu)化則是對結構的尺寸參數進行優(yōu)化，如桿件的長度、截面尺寸等，以滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求，同時降低成本。在進行結構優(yōu)化設計時，通常需要借助計算機輔助工程（CAE）軟件，如有限元分析軟件，對結構進行模擬分析和優(yōu)化計算。
移動機器人需要具備在不同環(huán)境中移動的能力，其結構設計與固定機器人有很大的區(qū)別。移動機器人的底盤結構是設計的關鍵，常見的底盤結構有輪式、履帶式和足式等。輪式底盤具有運動速度快、效率高、結構簡單等優(yōu)點，適用于平坦路面的移動，如室內服務機器人和物流搬運機器人。履帶式底盤則具有良好的通過性和穩(wěn)定性，能適應復雜地形，如野外探險機器人和工程搶險機器人。足式底盤模仿動物的行走方式，具有更好的靈活性和適應性，可在崎嶇不平的地面行走，但控制難度較大，目前主要應用于科研和特種領域。此外，移動機器人還需要配備合適的驅動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)，以確保其在移動過程中的穩(wěn)定性和可靠性。
