不同的材質具有不同的物理特性和外觀效果，直接影響著機器人的外觀和性能。金屬材質如鋁合金、不銹鋼等，具有強度高、耐磨性好、質感強等優(yōu)點，常用于工業(yè)機器人和對強度要求較高的機器人，能展現(xiàn)出堅固、耐用的形象。塑料材質則具有成本低、可塑性強、重量輕等特點，適合制作一些消費級機器人，如家用清潔機器人、教育機器人等，可以實現(xiàn)豐富多樣的造型。此外，還有一些新型材料如碳纖維、硅膠等，也在機器人設計中得到應用。碳纖維具有高強度、低密度的特性，常用于高端機器人的結構件；硅膠則常用于制作機器人的皮膚、柔性部件等，增加機器人的觸感和靈活性。

機器人的外觀設計是品牌形象的重要載體，它能夠傳達品牌的價值觀、理念和個性。品牌形象還可以通過機器人的標志、標識語等元素與外觀設計相結合，強化品牌的識別度。

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(shù)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。