模块化外观设计是将机器人的身体结构分解为多个独立的模块，这些模块可以根据不同的任务需求进行组合和更换。这种设计方式提高了机器人的灵活性和通用性，降低了研发和维护成本。
可变形外观设计的机器人能够根据不同的场景和任务需求改变自身的形态，具有更强的适应性和多功能性。例如一些救援机器人，在狭窄的空间中可以变形为小巧的形态，便于穿梭；在开阔的场地则可以展开成更大的形态，提高工作效率。可变形设计需要巧妙地运用机械结构和传动装置，实现机器人形态的平稳转换。在外观设计上，要考虑到不同形态下机器人的稳定性和美观性，同时还要确保变形过程的流畅性和可靠性，避免出现卡顿或故障。
情感化设计旨在通过机器人的外观设计引发用户的情感共鸣，让用户对机器人产生情感依赖。例如，一些陪伴机器人的外观设计会借鉴宠物的形象，如大眼睛、毛茸茸的身体等，这些可爱的元素能够激发用户的关爱之情，让用户将机器人视为亲密的伙伴。情感化设计还可以通过机器人的表情、动作等非语言方式来实现。例如，机器人可以通过头部的转动、眼睛的眨动等动作来表达不同的情绪，与用户进行更自然的情感交流。在设计过程中，要深入了解用户的情感需求和心理特点，运用合适的设计元素和交互方式，实现机器人与用户之间的情感连接。
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。