機器人需要在不同的環(huán)境中工作，因此其外觀設計必須考慮到環(huán)境適應性。例如，在水下環(huán)境工作的機器人，其外觀要具備良好的防水性能，采用密封的結構和防水材質，防止水進入機器人內部損壞電子元件。在高溫環(huán)境下工作的機器人，要考慮散熱問題，通過設計合理的散熱結構和選用耐高溫的材料，確保機器人能夠正常運行。在野外環(huán)境中，機器人的外觀要具備防沙塵、防碰撞等功能，采用堅固的外殼和防護裝置。此外，機器人的外觀顏色也可以根據環(huán)境進行選擇，例如在雪地環(huán)境中，白色的外觀可以使機器人更好地融入環(huán)境，避免被發(fā)現。

機器人的機械結構是其實現各種動作和功能的硬件基礎，主要包括機身、手臂、關節(jié)和末端執(zhí)行器等部分。機身作為機器人的支撐和承載部件，需要具備足夠的強度和穩(wěn)定性，常見的機身設計有框架式、立柱式和龍門式等。手臂是機器人實現空間運動的關鍵部件，多關節(jié)手臂能夠實現復雜的運動軌跡，關節(jié)的設計直接影響手臂的靈活性和運動精度.

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。

協(xié)作機器人強調與人類的協(xié)作，其結構設計需要滿足、靈活和易用等要求。在方面，協(xié)作機器人通常采用柔軟的外殼材料和低沖擊力的結構設計，以減少對人類的傷害。同時，協(xié)作機器人的結構設計要便于操作和編程，一般采用直觀的人機交互界面，讓非專業(yè)人員也能輕松上手。此外，協(xié)作機器人還需要配備高精度的傳感器，如力傳感器、視覺傳感器等，以便實時感知周圍環(huán)境和人類的動作，實現、的協(xié)作。