bio-mechanism

定义：模拟生物运动的构造形态和功能而制作的机构。

学科：机械工程_机构与机器人学_一般名词

相关名词：机械仿生学 仿生机器人 仿生机械系统

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

仿生机构是模拟不同生物的结构、功能等特征而设计、制造出来的机械机构或系统。其中高端产品有仿生灵巧手、仿生机器人等。

设计、制造仿生机构，要以机构学、机械系统动力学等为基础，以生物解剖学、生物力学等为依据，研究人与动物特有的构件、运动副、运动链乃至运动器官的机构组成原理，从理论上揭示生物体的结构形式，以优胜劣汰为原则，最终选取优越的结构形式，并将其应用于设计和制造之中。例如模仿鸟类翅膀的形状和结构制造飞行器的机翼，就能够提高飞行效率和机动性。

有学者认为，仿生机构由刚性构件、柔韧构件、仿生构件、动力元件四个部分组成。刚性构件是做刚体运动的基本单元，与传统机构学中的构件概念相同；柔韧构件是弯曲刚度很小且不会伸长或缩短的带状构件，相当于韧带；仿生构件是为模仿生物运动器官的力学特性而增设的构件，相当于滑液囊、滑液鞘等；动力元件用于驱动机构运动，相当于动物的肌肉。

按照运动形式不同，仿生机构可分为步行、爬行、飞行和抓取四类。步行仿生机构通常以人或四足、六足动物为仿生对象；爬行仿生机构以蛇类、蜥蜴类等动物为仿生原型；飞行仿生机构参考鸟类或昆虫的结构；抓取仿生机构则通常模拟人手的功能。

随着仿生机器人和具身智能的发展，仿生结构作为底层关键支撑技术越来越受到研究者的重视。仅就仿生灵巧手来说，就有诸多科研团队与公司在其灵活、柔软、通用、智能等维度上不断刷新纪录，并在工业制造和医疗手术等领域得以应用。未来，仿生机构将朝着智能化与耦合化的方向发展，更好地实现多种多样的生物功能。

责任编辑：张鹏辉