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流马在木牛的上下动作下会像打踿跹那样产生前后摆动，何时把手把拉上、压下和拉前当然要和流马的摆动频率配合，所以操作须要有一定的技巧和经验。只要使流马保持稳定的摇摆，对操作者来说肯定最省力。当木牛流马在直路上下坡时，可以完全自动化。此时可以利用装在流马上的梢钉抬起和压下水平木条和前、后腿。
木牛流马最远可追溯到春秋末期。据王充在《论衡》中记载：鲁国木匠名师鲁班就为其老母巧工制作过一台木车马，且“机关具备，一驱不还。”
也许是否受了鲁班木车马的启发，三国时代的诸葛亮发明木牛流马，用其在崎岖的栈道上运送军粮，且“人不大劳，牛不饮食”。与王充记载鲁班木车马的寥寥数语相比，《三国志》、《三国演义》等书对诸葛亮的木牛流马的记述可算是绘声绘色、活灵活现、极为详尽了。但不知为什么，陈寿和罗贯中等对木牛流马的制作原理和工艺却不提一字。
《三国演义》第一百二回“司马懿占北原渭桥诸葛亮造木牛流马”其中描写诸葛亮六出祁山，七擒孟获，威震中原，发明了一种新的运输工具，叫“木牛流马”，解决了几十万大军的粮草运输问题，这种工具比现在的还先进，不用能源，不会造成能源危机。
造木牛之法云：“方腹曲头，一脚四足；头入领中，舌着于腹。载多而行少：独行者数十里，群行者二十里。曲者为牛头，双者为牛脚，横者为牛领，转者为牛足，覆者为牛背，方者为牛腹，垂者为牛舌，曲者为牛肋，刻者为牛齿，立者为牛角，细者为牛鞅，摄者为牛秋轴。牛仰双辕，人行六尺，牛行四步。每牛载十人所食一月之粮，人不大劳，牛不饮食。”
造流马之法云：“肋长三尺五寸，广三寸，厚二寸二分：左右同。前轴孔分墨去头四寸，径中二寸。前脚孔分墨二寸，去前轴孔四寸五分，广一寸。前杠孔去前脚孔分墨二寸七分，孔长二寸，广一寸。后轴孔去前杠分墨一尺五分，大小与前同。后脚孔分墨去后轴孔三寸五分，大小与前同。后杠孔去后脚孔分墨二寸七分，后载克去后杠孔分墨四寸五分。前杠长一尺八寸，广二寸，厚一寸五分。后杠与等。板方囊二枚，厚八分，长二尺七寸，高一尺六寸五分，广一尺六寸：每枚受米二斛三斗。从上杠孔去肋下七寸：前后同。上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸，孔长一寸五分，广七分：八孔同。前后四脚广二寸，厚一寸五分。形制如象，靬长四寸，径面四寸三分。孔径中三脚杠，长二尺一寸，广一寸五分，厚一寸四分，同杠耳。”
诸葛亮造木牛流马，用来运送粮草。木牛流马是什么样子，自古以来，莫衷一是。说什么的都有，可是没有一种说法比较符合原状。
又过了200多年，南北朝时的科技天才祖冲之据说又再造了木牛流马。令人难以理解的是，他同样也未留下只字片图的资料。
书上的木牛流马的介绍是：方腹曲头，一脚四足，头入领中，舌着于腹，载多而行少，独行者数十里，群行者二十里。垂者为牛舌，曲者为牛肋，刻者为牛齿，立者为牛角，牛仰双辕。人行六尺，牛行四步。
流马：肋长三尺五寸，左右同。前轴孔分墨去头四寸，前脚孔去前轴孔四寸五分，板方囊两枚。
从书上的记载来看，木牛是相当于发动机的设备，流马只是个装载东西的设备，相当于汽车的车厢。
从木牛的结构上看，它采用了助力机构，里面可能加有飞轮机构。从他的运行来讲，里面采用的有齿轮机构，曲柄连杆机构。人推动木牛时，里面的曲柄连杆机构通过齿轮带动飞轮，飞轮运行起来后，又因为飞轮的惯性，给木牛以助力，这样，就达到了省力的目的。
流马的结构，其实是一辆板车，只不过改变了它的重心和轴承部分，使它比以前的板车用起来省力一些。
木牛有四足，其实是轮子，在古代，没有专业的机械术语，所以有些零部件的表达，和现在的会不一样。
有猜测木牛是用脚走路的，可是这要用液压机构，在当时的条件下，这是不可能的。用手来摇，也不可能。因为这样用的机构太多，有些机构，在当时还没有发明。
关于扭转牛舌就不能行走，道理很简单，里面有防反转的棘轮机构。
1700多年前，三国时蜀汉丞相诸葛亮发明了木牛流马，可是，木牛流马究竟是一种什么样的运输工具呢？千百年来人们提出各种各样的看法，争论不休。
查考史书，《三国志·诸葛亮传》记载：“亮性长于巧思，损益连弩，木牛流马，皆出其意。”《三国志·后主传》记载：“建兴九年，亮复出祁山，以木牛运，粮尽退军；十二年春，亮悉大众由斜谷出，以流马运，据武功五丈原，与司马宣王对于渭南。”
上述记载明确指出，木牛流马确实是诸葛亮的发明，而且木牛流马分别是两种不同的工具，从木牛流马使用的时间顺序来看，先有木牛，后有流马，流马是木牛的改进版。
给《三国志》作注的南北朝时期的裴松之，在注中引用了现在已经失传的《诸葛亮集》中有关木牛流马的一段记载，对木牛的形象作了描绘，对流马的部分尺寸作了记载，但是因为没有任何实物与图形存留后世，使得后人对木牛流马的认识始终是凤毛麟角、云山雾罩。
诸葛亮造出木牛流马200年后，南北朝时期的科技天才祖冲之据说造出了木牛流马。《南齐书·祖冲之传》说：“以诸葛亮有木牛流马，乃造一器，不因风水，施机自运，不劳人力。”
令人难以理解的是，他同样也没有留下任何详细的资料。
但是关于祖冲之造出木牛流马的记载为自动机械的观点提供了佐证，这是关于木牛流马的一个主要观点，认为三国时利用齿轮制作机械已为常见，后世所推崇的木牛流马，应该是一种运用齿轮原理制作的自动机械。
在陕西省汉中市勉县的黄沙镇，史料记载这里是诸葛亮当年造木牛流马的地方。据考证，诸葛亮当年在8年北伐中，木牛流马总共用过3次，木牛流马就是从这里出发，走过250公里的栈道，到达前线祁山五丈原。
有个当地的老人曾经描绘了传说中的木牛流马：“木头做的马头，再有其他零星的小块组成马身子，再组上马腿，肚子中间安上齿轮，木马后边有一个扳手，操作时一压走一步，再一压走一步。”从这个传说中可以看出，木牛流马是有齿轮的，而且似乎也运用了杠杆原理。
木牛流马究竟是带轮子的还是四条腿的呢？北宋的陈师道有下面一段文字记载：“蜀中有小车，独推载八石，前如牛头；又有大车，用四人推，载十石，盖木牛流马也。”
宋代高承写的《事物纪原》中也有记载：“木牛即今小车之有前辕者；流马即今独推者。”
清代满族水利专家麟庆也把当时水利工程中使用的土车说是陈师道记载的木牛流马：“土车，独轮料土，兼载稗编。蜀相诸葛亮出征，始造木牛流马，以运饷。今之土车独推，犹存储葛遗制。”
木牛是有前辕的独轮车，流马是没有前辕的独推小车，这也是一种关于木牛流马的主要观点。但是即使是宋代的记载，也离三国时期有了1000多年，这种观点究竟有多大的可信度呢？
褒河谷口，这里是褒斜栈道的起点，位于汉中市北20公里，1700多年前，诸葛亮的木牛流马就是从这里起程把粮草运往前线。
令人意想不到的是，古代的栈道非常平缓，并不陡峻。原来古代人开通褒斜栈道是非常聪明的，他们选择了在秦岭山中最缓的一条道路，不知不觉就上了山，然后不费劲就下去了。
在这样的道路上四条腿的机械无论如何也比不上轮子的效率高，所以当时的木牛流马不太可能是四条腿的行走机械，而四轮车的可能性更小，因为四轮车作为转向控制是更难的，就是在平地上，四轮车的转弯都不是很灵便的，所以放到那个特殊的条件下可能性更小。
从栈道情况分析，似乎只有独轮车才最有可能是历史上的木牛流马。也许有人会问，如果木牛流马是独轮车的话，记载中，木牛是一脚四足，这个四足在独轮车里面怎么体现呢？还有就是一些部件的名称包括暗藏的机关如何解释呢？
最近旅澳学者康弘对木牛流马提出了一种新的解释。认为：木牛流马是齿轮组传动的绞盘索道系统。在云贵川的深山里，同类系统还被使用着。
古籍中记载：“木牛者，方腹曲头，一脚四足，……特行者数十里，群行者二十里也。……人行六尺，牛行四步。日行二十里，而人不大劳。”
根究这种描写，传统观点认为：木牛流马应为一种木制牛马状运输工具。一天可以走二十里，由于两千年前的科技水平不可能制造出这种水平的运输工具，所以人们普遍认为这只是一种传说。
之所以出现这种误判，是因为对日行二十里的主体是人还是木牛的误解。将：“日行二十里，而人不大劳”连贯起来理解就可以清楚“日行二十里”的是人——推绞盘的人，木牛根本没有走。
新的研究首先提出质疑：木牛流马如此好用，它们就应该被大力推广并流传。但木牛流马不仅没有被大众普及，就连诸葛亮当时也并不经常的在所有的地方都使用木牛流马。这说明木牛流马的使用具有相当的局限性。
分析诸葛亮使用木牛流马的情况，可以初步断定这种局限性主要表现在地域环境上。
蜀汉位于今四川，道路崎岖，多为盘山道，在直线距离并不远的山与山之间走盘山道即远且难，而架设绞盘和索道无疑是一种快捷便利的好办法。现在四川，云南的山区索道还是主要的交通工具，山民出山，赶集还要靠它。在其它地区绞盘索道不能广泛使用，因此木牛流马没有得到普及。
诸葛亮在出祁山之前，曾南征孟获，对于广泛应用于云贵高原的索道应有所闻。按照它们的功能看，木牛流马应为具有可变速的伞齿轮组或蜗杆、涡轮传动的�