哺乳动物可以分为跖行动物、趾行动物和蹄行动物。跖行动物（也叫掌行动物）行走或奔跑时是整个脚掌着地的，如猿、熊等；而犬、狼、猎豹、狮、虎之类属于趾行动物，以四肢的趾的末端两节着地行走或奔跑；而蹄行动物则仅以趾端着地行走或奔跑，如马、鹿等。以稍长距离的奔跑而论，跖行动物最慢，蹄行动物最快，而趾行动物居中。蹄行和趾行方式有利于提高奔跑的速度。

拓行是最原始的行走方式，人类等脊椎动物的祖先登入时就是这样的行动方式，现存的两栖和爬行类动物也基本是拓行。拓行也是效率最低的的行走方式，从生物演进的结果来看，採用拓行方式进化的物种都不善于奔跑。

趾行相当于把拓行的腿加长了一段，大腿变短，肌肉集中在较高的位置，肌肉往复运动的距离相对变短，节约能量，因此是一种高效率的行走方式。人类奔跑时採用的是类似趾行的方式。

蹄行则更进一步的把“腿”加长，发力部位进一步上移，能量的使用效率更高。

分析：从机械效率上讲——蹄行>趾行>拓行

蹄行、趾行下肢中主要的活动关节是由胫骨腓骨和拓骨结合而成踝关节，拓行下肢中的主要活动关节是由股骨和胫骨腓骨结合而成的膝关节。相比于人类进化出的拓行下肢结构中关节（膝关节）的运动方向，蹄行和趾行下肢结构中关节（踝关节）的运动方向相反，为反向关节运动方式，把形成这种运动方式的特殊结构称为反向运动关节结构（特指在蹄行趾行下肢结构中由胫骨腓骨和拓骨结合而成的踝关节构造）。

值得注意的是，生物界存在类似反向运动关节结构的动物有很多，如昆虫中螳螂的后足，鸟类的下肢等都是和人类行动时的关节运动方向相反的，其在构造上也与反向运动关节相同，所以在这里指出，，方向关节运动结构是一个广泛的生物学和机械设计学概念，其主要的意义是通过对生物生理结构的机械化模拟实现机械设计的创新。通俗的把与人体前进时下肢膝关节活动方向相反的关节构造称为反关节结构。

以人体前进时膝关节的活动方向为参照，与之活动方向相反的关节结构称之为反向运动关节结构

仿生机器人领域：实例有BostonDynamics研发LS3机器人、BigDog机器人、Chetah机器人、LittleDog机器人。