Otomasyon sistemi oluşturulurken her bir parçanın belirlenmesi, iyi bir tasarımcılık gerektirmektedir. Bugüne kadar geliştirilen otomasyon sistemlerini iki başlık altında toplamak mümkündür. Bunlar; heterojen ve homojen sistemlerdir.

a. Heterojen Sistemler

Heterojen sistemler, birbirinden farklı yapıdaki elemanlardan oluşur. Bu sistemi, hareket edebilen birden fazla otomasyon işlemlerinden oluşan bir bütün olarak düşünebiliriz. Yani parçalar tek bir gövde oluşturmamaktadır. Heterojen sistemlerinde otomasyonu oluşturan parçalar birbirinden bağımsız olarak hareket ederler ve kendilerine verilen görevi yaparlar.

Heterojen sistemleri, bir robot üzerinde daha detaylı görmek mümkündür. Heterojen yapıdaki robot sistemlerine en iyi örneği, Japonya’da Nagova Üniversitesi’ndeki Mekanik Bileşim ve Sistem Bölümü Başkanı T. Fukuda ve arkadaşlarının geliştirdiği “Hücresel Robot Sistemi (CEBOT-Cell Robot)” adı verilen robot teşkil etmektedir. Bu birimde, 1987 yılından beri bugüne kadar, üç adet robot prototipi hazırlanmıştır. Bunların en sonuncusu olarak da hazırlanan robotta, üç robot kol ve iki kamera mevcuttur. Robot kolların ikisi üretimi gerçekleştirirken, diğeri de kamerayı tutarak ortaklaşa çalışmaktadır. Hücresel Robot Sistemi, kendi kendini idare edebilen parçalardan oluştuğu için kendi kendini tamir etme gibi bir özelliğe sahiptir.

CEBOT, birçok topluluklarda olduğu gibi hiyerarşik bir yapı oluşturmaktadır. Her bir birim, canlılardaki sinir hücreleri gibi birbirleriyle sürekli iletişim halindedir.

b. Homojen Sistemler

Japon bilim adamı Fukuda, Hücresel Robot Sisteminin heterojen yapısının kolaylıklar sağladığını iddia ederken, son araştırmalarda homojen yapılardan da yararlanılmaya çalışılmaktadır. Birbirinin tıpatıp aynı parçalardan yapılması fikri, 1950 yıllarında geliştirilmiş ve günümüze kadar gelmiştir. Belirlenen esaslara göre kendi kendini oluşturan sistemde, elemanlar birbirinin muhakkak eşleniği olmak zorundadır. Bu düşüncenin sonucunda günümüzde homojen parçaların her birinde diğer parçalarla birleşme, bağlantısını koparabilme ve aynı zamanda değiştirebilme özelliği aranmaya başlanmıştır.

Japonya’daki bilim adamlarının birçoğu, homojen parçalardan oluşan robotların üretilmesi görüşünde birleşmektedirler. Bu bilim adamlarına göre; homojen parçalardan oluşan sistemlerde birbirinin aynısı olan parçalar, hata riskini azaltmaktadır. Heterojen parçalar, istenen her şekilde düzenlenemeyeceği için hata yapma riskleri çok fazladır. Homojen bir sistemde ise, parçalar birbiriyle olan bağlantılarını değiştirerek, kolayca istenen şekli almaktadır. Aynı zamanda homojen sistemler, istenilen ortama uygun şekilde yapılandıkları için, seri üretimde oldukça başarılı bir şekilde kullanılmaktadır.

Japonya’daki robot laboratuarında bu şartlara uygun bir parça şekli geliştirilmiştir. Parçalar, düzgün bir yüzey üzerine yerleştirilmiş elektro-mıknatıstan oluşmaktadır. Üzerinde mikroişlemci yer alan parçalar birbiriyle sürekli haberleşme içerisindedir. Bu konuda, ABD’ de Johns Hopkins Üniversitesi’nde homojen parçalardan oluşan yeni bir robotun geliştirilmesine çalışılmaktadır.

Johns Hopkins Üniversitesi’ndeki araştırmacılar Mekatronik (mekanik-elektronik) parçalar adını verdikleri  parçaları, bir araya getirerek metamorfik robotları oluşturmuşlardır. Metamorfik robotların en büyük özelliği, parçalarının şekil değiştirirken bile, birbirleriyle bağlantılarını asla koparmamalarıdır. Diğer özelliklerini sıralayacak olursak;

• Robotu oluşturan parçalar, aynı fiziksel özellikleri taşıyacak şekilde tasarlanmıştır. Bu şekilde, yapılacak olan işlerin planlanmasında tek bir yaklaşım yeterli olabilmektedir.

• Parçaların şekli, bir araya geldiğinde hiçbir boşluk kalmayacak şekilde tasarlanmıştır.

• Her parça, parçalar üstünde hareket edebilecek kinematik özgürlüğe sahiptir.

• Parçalar, birbirlerine yapıştıklarında tek bir nesne gibi hareket ederek çalışmasını sürdürebilmektedir.

Bu sebeple araştırmacılar, sonsuz sayıda mekatronik parçadan oluşan bir metamorfik robotun, mekatronik bir amip haline dönüşeceğini belirtmektedirler. John Hopkins Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, teorik çalışmalarını 1994 yılında tamamladılar. Şu anda, metamorfik bir robot prototipinin geliştirilmesi üzerinde çalışmalar sürdürülmektedir. Bu son iki çalışmada, Hücresel Robot Sisteminden farklı olarak, birçok parçalardan oluşmuş; ama gövdesi tek olan bir robot sistemi geliştirmeyi hedeflemektedirler. Günümüzde bu konuda çok ilginç fikirler ileri sürülmektedir. Örneğin, araştırmalardan biri, parçaların bir araya getirilmesinde elektromanyetik teorideki bir kuramdan yararlanmayı hedeflemektedir.