仿生外觀設(shè)計是模仿自然界生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能來設(shè)計機器人，使機器人能夠更好地適應(yīng)特定的環(huán)境或完成特定的任務(wù)。例如模仿鳥類的撲翼飛行器，通過模仿鳥類翅膀的運動方式，實現(xiàn)更的飛行；模仿魚類的水下機器人，其身體形狀和游動方式都與魚類相似，能在水中靈活穿梭。仿生設(shè)計不僅能提高機器人的性能，還能為設(shè)計帶來獨特的美感。在進行仿生設(shè)計時，需要深入研究生物的生理特征和行為模式，將其轉(zhuǎn)化為機器人的設(shè)計元素，同時還要考慮到工程實現(xiàn)的可行性和成本效益。

可變形外觀設(shè)計的機器人能夠根據(jù)不同的場景和任務(wù)需求改變自身的形態(tài)，具有更強的適應(yīng)性和多功能性。例如一些救援機器人，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)計需要巧妙地運用機械結(jié)構(gòu)和傳動裝置，實現(xiàn)機器人形態(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。

機器人具有感知、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，擴大或延伸人的活動及能力范圍。

在機器人結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)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(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(shè)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(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(shè)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。