I principali materiali utilizzati nei robot industriali variano a seconda della loro funzione strutturale, dei requisiti di carico, dei requisiti di leggerezza e dell'ambiente operativo.
Materiali metallici
Acciaio strutturale al carbonio e acciaio strutturale legato: elevata resistenza, elevato modulo di elasticità e forte resistenza alla deformazione; ampiamente utilizzato nelle strutture-portanti come basi e bracci di robot. Particolarmente comune nei robot industriali-per impieghi gravosi (come i robot di saldatura per autoveicoli).
Leghe di alluminio (come 6061/7075): bassa densità ed elevata resistenza specifica, riducono significativamente il peso e migliorano la velocità di movimento e l'efficienza energetica; comunemente usato in robot collaborativi, avambracci e parti mobili. Leghe di alluminio rare e preziose con aggiunta di litio possono migliorare ulteriormente il modulo di elasticità e il rapporto E/ρ.
Ghisa/ferro duttile: utilizzato in componenti come basi; possiede un'elevata rigidità e buone prestazioni di smorzamento delle vibrazioni, adatte per un funzionamento stabile e di alta-precisione.
Leghe di titanio: elevata resistenza e leggerezza; utilizzati nei robot aerospaziali o per scopi speciali-, ma con costi più elevati.
Materiali compositi
Materiali compositi rinforzati con fibre-(come la resina rinforzata con fibra di carbonio): possiedono una rigidità specifica estremamente elevata (E/ρ) ed elevate caratteristiche di smorzamento, sopprimendo efficacemente le vibrazioni durante il movimento ad alta-velocità, rendendoli adatti per robot ad alte-prestazioni e ad alta-dinamica-risposta.
Leghe di alluminio-rinforzate con fibra di boro e leghe di magnesio-rinforzate con fibra di grafite: con rapporti E/ρ superiori a 11,4 × 10⁷, sebbene costose, vengono gradualmente utilizzate in applicazioni di fascia alta-.
Altri materiali funzionali
Ceramica: utilizzata in bracci robotici piccoli e di alta-precisione, offre eccellente stabilità dimensionale e resistenza all'usura; tuttavia, sono fragili e difficili da lavorare e sono attualmente ancora in fase sperimentale.
Materiali viscoelastici ad alto- smorzamento: utilizzati per smorzare lo strato di vincolo dei collegamenti, migliorando significativamente la dinamica del robot e riducendo le vibrazioni.
Materie plastiche speciali per l'ingegneria (ad es. PEEK, LCP): utilizzate in ingranaggi, giunti, connettori e altri componenti, combinano leggerezza, resistenza al calore e resistenza all'usura, rendendoli particolarmente adatti per le strutture di precisione dei robot umanoidi.
