未來科技感的機器人外觀設計充滿了對未來世界的想象，通常運用流暢的曲線、獨特的造型和先進的材料來營造出一種超前的視覺效果。這種設計風格常見于科幻影視作品中的機器人，也影響著現實中的機器人設計。
機器人需要在不同的環境中工作，因此其外觀設計必須考慮到環境適應性。例如，在水下環境工作的機器人，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境進行選擇，例如在雪地環境中，白色的外觀可以使機器人更好地融入環境，避免被發現。
傳動結構的作用是將動力源的動力傳遞到機器人的各個運動部件，實現運動形式的轉換和運動的傳遞。常見的傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動和絲桿傳動等。齒輪傳動具有傳動效率高、精度高、結構緊湊等優點，常用于機器人的關節傳動，能實現較大的傳動比和的運動控制。帶傳動則具有傳動平穩、噪聲小、能緩沖吸振等特點，常用于對運動平穩性要求較高的場合，如機器人的同步帶傳動，可實現電機與執行部件之間的遠距離傳動。鏈傳動適用于較大中心距、低速重載的場合，如一些大型搬運機器人的鏈條傳動。絲桿傳動則常用于將旋轉運動轉換為直線運動，具有精度高、傳動效率高的特點，常用于機器人的直線運動機構，如手臂的伸縮和升降。
在機器人結構設計過程中，需要對結構進行優化，以提高機器人的性能和降低成本。結構優化設計主要包括拓撲優化、形狀優化和尺寸優化等。拓撲優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。形狀優化是對結構的外形進行優化，以改善結構的力學性能和外觀。尺寸優化則是對結構的尺寸參數進行優化，如桿件的長度、截面尺寸等，以滿足強度、剛度和穩定性等要求，同時降低成本。在進行結構優化設計時，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化計算。
