二本足で立つ我々ヒトの歩行は，四本足の動物に比べ大変不安定なものとなります．皆さんも小さい頃（今も？）ホウキを逆さまにして手のひらの上で立たせる遊びをしたことがあると思いますが，ホウキを立たせたままにすることは結構難しいです．更に先端部分が重くなったらどうなるか･･･すぐに倒れてしまいます．ヒトの歩行はまさにその状態で，脚の上に重い体幹や腕などがあり，従来歩行の制御を難しくさせる要因のひとつとなっていました．

一方で我々は歩行の際に，制御で行われるようなセンシングや運動指令を随時行っておらず，ほぼ無意識に歩行を実現しているように見えます．このことから本研究では，人の上半身は歩行を阻害するのではなく，むしろ積極的に利用することで歩行の安定化が確保できているのではないか？という仮定を設けました．

ヒトが歩行をする際，無意識に腕を振ったり体をわずかに捻ったりしています．このような運動が歩行の安定性にどのような影響を与えるか調べてみました．調査にあたって，人の上半身を右図のような単純なモデルとしました．このモデルでは体幹を捻る関節（体幹関節）がバネとダンパで支えられています．また腕振りおもりが前後に移動するとしています．また歩行の安定性として，床反力中心(CoP)を算出しました．床反力中心とは足裏にかかる力の重心位置のことで，たとえば前傾姿勢になって足先に力が大きく加わるとき，床反力は前方になります．この床反力中心が自身を支える足裏のなかにあるとき，歩行は転倒しないことが知られています．このCoPが腕振りと体幹捻りによりどのような軌道になるかを解析的に求めました．