柔性機構（Compliant Mechanism）的概念是在1968年由Buens和Crossley提出的，一般是指通過其部分或全部具有柔性的構件變形而產生位移，傳動力的機械結構。

柔性機構有部分柔性機構和全柔性機構之分，其中全柔性機構又分為具有集中柔度的全柔性機構和具有分布柔度的全柔性機構。前者的特征是柔性運動代替了全部的運動副，后者的特征是無傳統的鉸鏈，柔性相對均勻的分布在整個機構之中。

相對于傳統的剛性結構而言，柔性結構具有以下優點:

①可減少構件數目，無需裝配，從而降低了成本;

②無需鉸鏈或軸承等運動副，運動和力的傳遞是利用組成它的的某些或全部構件的變形來實現;

③無摩擦，磨損及傳動間隙，無效行程小，且不需要潤滑，可實現高精度運動，避免污染，提高壽命;

④可存儲彈性能，自身具有回程反力。

⑤易于小型化和大批量生產;

⑥易于和其他非機械動力相匹配。

由于柔性機構有以上優點，使得它在微機電系統(MEMS),精密定位，無裝配設計和仿生機械等領域中得到廣泛的應用。作為柔性機構最簡單形式之一的柔性鉸鏈具有結構緊湊，體積小，無間隙，無摩擦，無需潤滑，運動平滑連續喝位移分辨率高(最高可達1nm)等優點，目前已經在航空，宇航，精密測量，光學工程和生物工程領域獲得重要的應用。但是由于其反復變形容易引起疲勞破壞，對于具有集中柔性的柔性機構又容易出現應力集中現象，大變形引起的非彈性變形加上其設計和分析的難度，使得它在實際應用中受到一定的限制。

下面，我們來看看柔性機構的各種動圖，及其在其它領域可能的應用場合。

這是啥？

這是楊百翰大學（Brigham Young University）的機械工程學教授Larry Howell為美國軍方開發的保險和解除保險裝置（S&A）。它屬于一種叫做柔性機構（compliant mechanism）的機械裝置。可以用于避免地震等震動讓核彈不經意走火。

這是啥？

這是柔順卷邊機構。與扁嘴鉗類似，其輸入力傳遞到輸出端，只是這里有一部分能量以應變能的形式儲存在柔性部件中。

加工制作的時候，可以像這樣從模具里擠出來，然后再切割。

這是一個柔性的開關，在疲勞測試（fatigue testing）中的表現強大，它可以被玩1百萬次而不會壞。

這是個好玩的玩具。這個像大象的屁股被戳的時候，象鼻尖的部位是不動的。

看起來很好玩，在風洞里測試材料的時候就可以用上這個機構，防止材料隨風飄擺。

柔性機構可以被制造的很大，也可以很小，利用光刻（photo-lithography）等技術在微觀尺度上進行制造，用于高精尖電子設備。

這個柔性機構，在轉速變大的情況下，它的可動部件會因為離心力而向外擴展，然后與外層的機械接觸，從而帶著一起運動。

在鏈鋸里就可以用上這種裝置。

Larry Howell 的實驗室還做了許多有趣的，靈感來自于折紙的可動機構。

這是用來在手術中抓取針頭和手術縫合線用的。達芬奇手術機器人的研發公司和Larry Howell 的實驗室有合作，未來可能就會用上這個折紙機械手術臂。和它的靈感來源是這款折紙——

還有這些可展機構（developable mechanism）就是鋼鐵俠一類的科幻外骨骼的最佳搭檔。

可展機構在手術設備里大有用武之地。

因為手術工具可以折疊再展開，手術時病人的傷口就不必被切得很大，這有助于術后愈合。

這個機構可以變成輪子，在遇到障礙物的時候它可以展開變成攀巖的鉤子。

還有這種可展無人機也很有意思，比傳統的無人機輕巧不少。

Larry Howell 的實驗室最近研發的這款可折疊防彈盾牌還在網上成了網紅。

這款防彈盾牌靈感來源于吉村折紙，現有的防彈盾牌重達40千克，攜帶非常不方便，而且只能保護一個人。但是這個重量只有22千克的防彈設備卻能保護2-3個人。