Con la creciente demanda de personalización, el desarrollo de robots específicos para tareas en aplicaciones industriales y personales se ha vuelto esencial. Los robots colaborativos son a menudo preferidos sobre los robots industriales convencionales en entornos de producción centrados en el ser humano. Sin embargo, los robots de arquitectura fija carecen de la capacidad de adaptarse a las cambiantes demandas de los usuarios, mientras que los robots modulares y reconfigurables ofrecen una alternativa rápida y asequible. Los módulos de robot estandarizados a menudo derivan sus características de los robots industriales convencionales, lo que los hace costosos y voluminosos, y potencialmente limita su adopción más amplia. Para abordar este problema, el trabajo actual propone una estrategia de diseño computacional multidisciplinaria que enfatiza las características y atributos de los robots modulares dentro de dos problemas de optimización consecutivos. El primer paso emplea una estrategia de búsqueda informada para explorar el espacio de diseño de los módulos de robot para identificar una arquitectura de robot y un controlador de bajo costo. El segundo paso emplea optimización estructural informada por la dinámica para reducir el peso neto del robot. La metodología propuesta se demuestra en un conjunto de requisitos de ejemplo, ilustrando que (1) los módulos de robot permiten explorar arquitecturas de robot no intuitivas, (2) la masa estructural del robot resultante es un 16 % menor en comparación con un robot diseñado utilizando tubos de aluminio convencionales, y (3) los módulos diseñados aseguran la viabilidad física de los robots producidos.