可變形外觀設(shè)計的機(jī)器人能夠根據(jù)不同的場景和任務(wù)需求改變自身的形態(tài)，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和多功能性。例如一些救援機(jī)器人，在狹窄的空間中可以變形為小巧的形態(tài)，便于穿梭；在開闊的場地則可以展開成更大的形態(tài)，提高工作效率?？勺冃卧O(shè)計需要巧妙地運(yùn)用機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動裝置，實現(xiàn)機(jī)器人形態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。在外觀設(shè)計上，要考慮到不同形態(tài)下機(jī)器人的穩(wěn)定性和美觀性，同時還要確保變形過程的流暢性和可靠性，避免出現(xiàn)卡頓或故障。

不同的材質(zhì)具有不同的物理特性和外觀效果，直接影響著機(jī)器人的外觀和性能。金屬材質(zhì)如鋁合金、不銹鋼等，具有強(qiáng)度高、耐磨性好、質(zhì)感強(qiáng)等優(yōu)點，常用于工業(yè)機(jī)器人和對強(qiáng)度要求較高的機(jī)器人，能展現(xiàn)出堅固、耐用的形象。塑料材質(zhì)則具有成本低、可塑性強(qiáng)、重量輕等特點，適合制作一些消費級機(jī)器人，如家用清潔機(jī)器人、教育機(jī)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(jī)器人設(shè)計中得到應(yīng)用。碳纖維具有高強(qiáng)度、低密度的特性，常用于高端機(jī)器人的結(jié)構(gòu)件；硅膠則常用于制作機(jī)器人的皮膚、柔性部件等，增加機(jī)器人的觸感和靈活性。

機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復(fù)雜的工作，提高工作效率與質(zhì)量，服務(wù)人類生活，擴(kuò)大或延伸人的活動及能力范圍。

在機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以提高機(jī)器人的性能和降低成本。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計主要包括拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化等。拓?fù)鋬?yōu)化是在給定的設(shè)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(dá)到提高結(jié)構(gòu)性能、減輕重量的目的。例如，通過拓?fù)鋬?yōu)化可以設(shè)計出更加合理的機(jī)器人機(jī)身結(jié)構(gòu)，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，減輕機(jī)身重量，降低能耗。形狀優(yōu)化是對結(jié)構(gòu)的外形進(jìn)行優(yōu)化，以改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和外觀。尺寸優(yōu)化則是對結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如桿件的長度、截面尺寸等，以滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求，同時降低成本。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時，通常需要借助計算機(jī)輔助工程（CAE）軟件，如有限元分析軟件，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析和優(yōu)化計算。