被动动力学（Passive dynamics）是指致动器，机器人或生物体在不从供应源（例如，电池，燃料，ATP）吸取能量时的动态行为。 根据应用，考虑或改变动力系统的被动动力学会对性能产生巨大影响，尤其是能源经济性，稳定性和任务带宽。 不使用电源的设备被认为是“被动的”，其行为完全由其被动动态描述。
在某些机器人技术领域（特别是腿式机器人技术），被动动力学的设计和更轻松的控制已成为20世纪开发的联合定位控制方法的补充（甚至替代）方法。 此外，动物的被动动力学一直是生物力学家和综合生物学家感兴趣的，因为这些动力学常常是生物学运动的基础，并与神经机械控制相结合。
用于研究和设计被动动力学的特别相关的领域包括腿部运动和操纵。
历史
该术语及其原理由Tad McGeer在20世纪80年代后期开发。 在不列颠哥伦比亚省伯纳比的西蒙弗雷泽大学，McGeer表明，类似人的框架可以沿着斜坡走自己而不需要肌肉或马达。 与通过使用马达控制每个动作来消耗能量的传统机器人不同，McGeer的早期被动动力机器仅依靠重力和四肢的自然摆动向前移动到斜坡上。
楷模
被动动力学的原始模型基于人类和动物腿部运动。 完全驱动的系统，例如本田Asimo机器人的支腿，效率不高，因为每个关节都有一个电机和控制组件。 类似人的步态更有效，因为运动是通过腿的自然摆动而不是放置在每个关节处的马达来维持的。
Tad McGeer 1990年发表的论文“Passne Walking with Knees”提供了膝盖行走腿优势的绝佳概述。 他清楚地证明了膝盖在行走系统中具有许多实际优势。 根据McGeer的说法，Knees解决了当腿向前摆动时脚与地面碰撞的问题，并且在某些情况下也提供了更多的稳定性。
被动动力学是控制领域的一个有价值的补充，因为它作为机械和电气元素的组合接近系统的控制。 虽然控制方法一直基于系统的机械动作（物理），但被动动力学利用形态计算的发现。 形态计算是机械系统完成控制功能的能力。
应用被动动力学
为被动动态助行器添加动作会产生高效的机器人助行器。 这种步行器可以以较低的质量实现并且使用较少的能量，因为它们仅与几个马达有效地行走。 这种组合产生了优越的“特定运输成本”。
水平地面运输中的能量效率是根据无量纲的“特定运输成本”来量化的，这是承载单位重量单位距离所需的能量。 像Cornell Efficient Biped这样的被动动态步行器具有与人类相同的特定运输成本，0.20。 不是偶然的，被动的动态步行者有类似人类的步态。 相比之下，本田的两足动物ASIMO不利用其四肢的被动动力学，具有3.23的特定运输成本。
步行机器人的当前距离记录为65.17公里，由基于被动动力学的康奈尔游侠控制。
被动动力学最近在假肢的设计和控制中发挥了作用。 由于被动动力学提供了有效运动的数学模型，因此开发对截肢者需要较少能量的有效肢体是合适的途径。 Andrew Hansen，Steven Gard等人通过利用被动动力学开发了更好的足部修复体。
被动式双足机器人表现出不同的混乱行为，例如分叉，间歇性和危机。