模仿生物形态结构创造机械的技术有悠久的历史。
15世纪意大利的列奥纳多·达芬奇认为人类可以模仿鸟类飞行,并绘制了扑翼机图。
到19世纪,各种自然科学有了较大的发展,人们利用空气动力学原理,制成了几种不同类型的单翼机和双翼滑翔机。
1903年，美国的W.莱特和O.莱特发明了飞机。然而，在很长一段时间内，人们对于生物与机器之间到底有什么共同之处还缺乏认识，因而只限于形体上的模仿。
直到20世
仿生机械
仿生机械
纪中叶，由于原子能利用、航天、海洋开发和军事技术的需要，迫切要求机械装置应具有适应性和高度的可靠性。而以往的各种机械装置远远不能满足要求，迫切需要寻找一条全新的技术发展途径和设计理论。随着近代生物学的发展，人们发现，生物在能量转换、控制调节、信息处理、辨别方位、导航和探测等方面有着以往技术所不可比拟的长处。同时在自然科学中又出现了控制论理论。它是研究机器和生物体中控制和通信的科学。控制论是沟通技术系统和生物系统工作原理之间的桥梁，它奠定了机器与生物可以类比的理论基础。
1960年9月在美国召开了第一届仿生学讨论会，并提出了生物原型是新技术的关键的论题，从而确立了仿生学学科，以后又形成许多仿生学的分支学科。
1960年由美国机械工程学会主办，召开了生物力学学术讨论会。
1970年日本人工手研究会主办召开了第一届生物机构讨论会，从而确立了生物力学和生物机构学两个学科，在这个基础上形成了仿生机械学。
折叠编辑本段研究领域
折叠机械
仿生机械研究的主要领域有生物力学、控制体和机器人。生物力学研究生命的力学现象和规律，包括生体材料力学和生体流体力学，生体机械力学和生体流体力学。控制体和机器人是根据从生物了解到的知识建造的工程技术系统。其中用人脑控制的称为控制体(如肌电假手、装具);用计算机控制的称为机器人。仿生机械学的主要研究课题有拟人型机械手、步行机、假肢以及模仿鸟类、昆虫和鱼类等生物的各种机械。
折叠拟人型机械手
拟人型机械手各种动物的前肢从外形和功能上看虽然不尽相同，但它们的内部构造却基本一致。两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物的前肢骨骼都是由肱骨、前臂骨、腕骨和指骨组成的。人的上肢具有较高的操作性、灵活性和适应性，机械手正朝着与人上肢功能接近的方向发展。人的一个上肢有32块骨骼，由50多条肌肉驱动，由肩关节、肘关节、腕关节构成27个空间自由度。肩和肘关节构成4个自由度，以确定手心的位置。腕关节有3个自由度，以确定手心的姿态。手由肩、肘、腕确定位置和姿态后,为了掌握物体作各种精巧、复杂的动作,还要靠多关节的五指和柔软的手掌。手指由26块骨骼构成20个自由度，因此手指可作各种精巧操作。在这么多自由度的协调配合下，肌肉在瞬间运动下可发出很大的力量，最大出力与自重之比远较人类制造的任何机器都高得多。肌肉的控制机构具有多重自动控制机构和安全机构，从脑部来的指令可以到达手的各个部分。从工程技术上实现这样的机能特征和信息处理系统是很困难的。一般研制的多关节机械手还只限7个自由度的手臂和1个自由度的手爪,也有人在研究3指手爪。此外还有模仿象鼻子等机能的柔性机械手，其特点是具有较高的自适应能力。天朝科学院长春光学精密机械研究所于1983年研制成功微型计算机控制的7个自由度的拟人型机械手。
折叠步行机
步行机为了提高移动机械对环境的适应性，扩大人类在海底、北极、矿区、星球和沼泽等崎岖不平地面的活动空间，需要研究模拟生物的步行机构。动物的运动多是通过多关节足来实现的。因此，动物足的形态、机能、运动和姿体稳定控制等是研究步行机的关键。人和鸟类是两足，青蛙、乌龟、犬、马是四足，昆虫是六足，而蟹和蜘蛛是八足，蜈蚣是多足。足的个数直接影响姿体的稳定。六足以上的动物着地至少用三足。由于姿体重心通过足的三点构成平面，静态是稳定的。四足动物慢走时三足同时着地、快跑时两足着地，靠驱体随机姿态稳定调节。两足动物在步行时，对左右而言是一点着地，是不稳定系统，所以控制很困难。一些国家研制了两足、三足、四足、六足、八足的步行机械。日本早稻田大学于1973年研制成WABOt-1的WL-5号两足步行机，东京工业大学于1972年研制成机械蛇模型。天朝科学院长春光学精密机械研究所于1981年研制出四足、六足步行机模型。
折叠假肢
分为上肢假肢和下肢假肢。上肢比下肢精巧灵活,结构也较复杂,一般要求假手的外形、构造与人手相近。随着电子技术、生物医学工程的发展，假手已由装饰假手、机械牵引假手发展到肌电假手。肌电假手是大脑通过脊髓和神经系统向有关肌肉发出一组生物电脉冲，利用装在手臂皮肤表面的电极接受指令而驱动假手运动。这种假手受人的意志控制，能实现多功能的、与人手相似的动作。天朝清华大学已于1983年研制出肌电假手。
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