一种仿生扑翼三自由度运动测力系统，其包括X和Y向铝型材组成的矩形支撑框、传动机构和控制机构；所述传动机构包括，Z向设于所述支撑框一个所述Y向铝型材外侧的驱动机构、设于所述矩形支撑框内侧且与构成所述支撑框两侧的铝型材平行的侧滑轨、两端分别与所述侧滑轨垂直的供设置所述仿生扑翼的中央平台滑动的中滑轨，和连接所述驱动机构和套设于所述滑动轨的滑动件上的同步带；所述仿生扑翼根部设有六轴力/力矩传感器。本发明提供的技术方案在平面内实现了一自由度，二自由度或三自由度的任意扑翼运动的模拟规律。