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．

このような身体構造である我々の歩行を観察すると，上半身で面白い動きをしていることが分かります．腕はまっすぐでも良いにも関わらずブラブラ振っていますし，体幹もわずかに捻っているようです．このような運動は当たり前のように思えますが，運動のメカニズムはまだはっきり分かっていません．本研究は，ヒトが不安定な身体構造でありながら無意識に歩ける理由はここにあるのではないか？と考え，腕の振りと体幹の捻りの組み合わせが歩行に及ぼす影響を調べることにしました．

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，足裏にかかる力の重心である床反力中心(CoP)の位置を算出しました．CoPは，たとえば前傾姿勢になって足先側に力が大きく加わるとき，その位置は前方になります．このCoPが自身を支える足裏（支持脚足裏）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．