機器人的機械結(jié)構(gòu)是其實現(xiàn)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(xiàn)空間運動的關鍵部件，多關節(jié)手臂能夠?qū)崿F(xiàn)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(jié)構(gòu)設計過程中，需要對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，以提高機器人的性能和降低成本。結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中的分布形式，以達到提高結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)的外形進行優(yōu)化，以改善結(jié)構(gòu)的力學性能和外觀。尺寸優(yōu)化則是對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設計與固定機器人有很大的區(qū)別。移動機器人的底盤結(jié)構(gòu)是設計的關鍵，常見的底盤結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，適用于平坦路面的移動，如室內(nèi)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(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)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。

協(xié)作機器人強調(diào)與人類的協(xié)作，其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設計，以減少對人類的傷害。同時，協(xié)作機器人的結(jié)構(gòu)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(xiàn)、的協(xié)作。