机关人偶（日语：からくり人形），是以日本传统工艺制造出来的一种人偶，人偶内部设置自动机械（机关），可以使人偶做出一些人类的动作。17至19世纪的江户时代是机关人偶最盛行的时代，齐明天皇时代的指南车是其起源。
齐明天皇时代的指南车是机关人偶的起源。平安时代末期，《今昔物语集》巻二十四记载着桓武天皇皇子高阳亲王（贺阳亲王）曾制作过机关人偶。《今昔物语集》巻二十四第五，也记录着“飞驒工”（ひだのたくみ）制作的机关人偶让绘师百济河成大感吃惊。
之后，日本的机关人偶受到西洋技术（室町时代末期传入日本）的影响。当时铁炮、时钟等机械传入日本，引起日本人好奇，逐渐流传至日本各地。
17世纪时期，使用时钟、齿轮技术的机关人偶开始出现。起初，这种机关人偶是公家、大名、富商收藏的高级玩具，主要在祭祀或祭典等场合出现，随着人气上涨于日本各地逐渐普及、専门制作机关人偶的专家也越来越多。元和6年（1620年），名古屋东照宫祭出现山车、牛若辨庆的机关人偶。以中京都会圏为中心、装置机关人偶的山车逐渐普及。宽文2年（1662年），初代竹田近江机关人偶舞台于大坂道顿堀出现，广受好评。
18世纪初享保年间，彦根藩藩士平石久平次时光发明新制的陆舟车、三轮自行车。宽政9年（1796年），细川半蔵出版《机巧图汇》（からくりずい）。19世纪，筑波饭冢伊贺七发明的机关人偶出现。18世纪至19世纪之间，精巧的机关人偶非常多。
幕末，加贺平贺源内与大野辨吉制作了空气枪、蒸气船模型、照相机。石川县也有奉茶童子辨吉作三番叟机关人偶出现。
目前，机关人偶专家九代目玉屋庄兵卫将弓曳童子（弓曳き童子）于京都祇园祭中使用，重制了蟷螂山机关人偶。机关人偶专家东野进重制了写字机关人偶，机关人偶专家后藤大秀分别于大垣祭重制了相生山机关人偶、大津祭重制了龙门泷山机关人偶。
机关人偶主要可以分成舞台人偶、座敷人偶与山车人偶。舞台人偶于歌舞伎舞台使用，座敷人偶体型比较小，通常放置于屋内，有时会用来运送东西。
奉茶童子是日本机关人偶的代表之一。主人将茶放置于机关人偶双手的碗上，它会自动往客人的方向移动，客人拿杯子和茶托后，奉茶童子会自动停止，客人喝完茶后，把空的杯子放回机关人偶双手的碗上，奉茶童子会返回原来的位置。细川半蔵于1796年（寛政8年）所出版的《机巧图汇》中也记载着奉茶童子的内部构造。
昭和57年（1982年），日本奉茶童子模型公开发表。平成14年（2002年）11月，“大人的科学系列Vol.8”发表奉茶童子模型。平成19年（2007年）6月29日，“大人的科学系列”Vol.16也付录奉茶童子。
日本江户时代，田中久重发明弓曳童子机关人偶，被后世视为江户时代机关人偶的登峰造极之作。弓曳童子是一种手持弓箭机关人偶。东野进于平成2年（1990年）从德川家发现1个弓曳童子，平成3年（1991年）于伏见前川家也发现1个弓曳童子，后来由峰崎十五负责修复与复元工作。从德川家发现的弓曳童子现在收藏于产业技术记念馆，前川家发现弓曳童子现在收藏于久留米市教育委员会（田中久重故郷）。平成25年（2013年），弓曳童子被日本政府认定为机械遗产第61号。
