未来科技感的机器人外观设计充满了对未来世界的想象，通常运用流畅的曲线、独特的造型和先进的材料来营造出一种超前的视觉效果。这种设计风格常见于科幻影视作品中的机器人，也影响着现实中的机器人设计。
仿生外观设计是模仿自然界生物的形态、结构和功能来设计机器人，使机器人能够更好地适应特定的环境或完成特定的任务。例如模仿鸟类的扑翼飞行器，通过模仿鸟类翅膀的运动方式，实现更的飞行；模仿鱼类的水下机器人，其身体形状和游动方式都与鱼类相似，能在水中灵活穿梭。仿生设计不仅能提高机器人的性能，还能为设计带来独特的美感。在进行仿生设计时，需要深入研究生物的生理特征和行为模式，将其转化为机器人的设计元素，同时还要考虑到工程实现的可行性和成本效益。
在机器人结构设计过程中，需要对结构进行优化，以提高机器人的性能和降低成本。结构优化设计主要包括拓扑优化、形状优化和尺寸优化等。拓扑优化是在给定的设计空间、载荷工况和约束条件下，寻求材料在结构中的分布形式，以达到提高结构性能、减轻重量的目的。例如，通过拓扑优化可以设计出更加合理的机器人机身结构，在保证强度和刚度的前提下，减轻机身重量，降低能耗。形状优化是对结构的外形进行优化，以改善结构的力学性能和外观。尺寸优化则是对结构的尺寸参数进行优化，如杆件的长度、截面尺寸等，以满足强度、刚度和稳定性等要求，同时降低成本。在进行结构优化设计时，通常需要借助计算机辅助工程（CAE）软件，如有限元分析软件，对结构进行模拟分析和优化计算。
移动机器人需要具备在不同环境中移动的能力，其结构设计与固定机器人有很大的区别。移动机器人的底盘结构是设计的关键，常见的底盘结构有轮式、履带式和足式等。轮式底盘具有运动速度快、效率高、结构简单等优点，适用于平坦路面的移动，如室内服务机器人和物流搬运机器人。履带式底盘则具有良好的通过性和稳定性，能适应复杂地形，如野外探险机器人和工程抢险机器人。足式底盘模仿动物的行走方式，具有更好的灵活性和适应性，可在崎岖不平的地面行走，但控制难度较大，目前主要应用于科研和特种领域。此外，移动机器人还需要配备合适的驱动系统、转向系统和悬挂系统，以确保其在移动过程中的稳定性和可靠性。