Na osnovi izmerjenih gibalnih značilnosti človeškega ramena smo razvili kinematični model ramena in nato izdelali več prototipov humanoidnega ramenskega obroča. To je prvi humanoidni ramenski obroč na svetu, osnovan na paralelnem mehanizmu. Pri njegovi konstrukciji smo študirali kinematične singularnosti paralelnih mehanizmov ter občutljivost takšnih mehanizmov na spremembe konstrukcijskih parametrov. Doprinos predstavlja tudi ramenski mehanizem, izdelan z uporabo pnevmatskih mišic. S pomočjo kinematičnega modela smo raziskali gibanje humanoidnega ramenskega obroča, pri katerem se ta in humerus gibljeta koplanarno. Razviti kinematični model ramenskega sklopa smo uporabili tudi pri ocenjevanju gibljivosti človeškega ramena v rehabilitaciji. Na področju kinematične redundance robotskih mehanizmov smo razvili novo metodo reševanja inverzne kinematike, ki optimizira izvajanje sekundarne naloge. Doslej znane metode favorizirajo le izvajanje primarne naloge, kar zmanjšuje uporabnost redundantnega robota. Vpeljali smo matematični kriterij kinematične fleksibilnosti, ki kvantificira kinematično redundanco. Kinematična redundanca omogoča robotu, da se giblje v nestrukturiranem okolju. V naših raziskavah smo obravnavali izogibanje oviram. Cilj je bil razvoj različnih strategij vodenja, ki omogočajo varno gibanje in izvajanje delovnih nalog robotov v neznanih okoljih. Razvili smo metode, ki omogočajo generacijo parametričnih kinematičnih modelov za pretvorbo človeskega gibanja v trajektorije humanoidnih robotov. Za generacijo optimalnih modelov in trajektorij smo uporabili optimizacijske metode za reševanje velikih nelinearnih problemov, za predstavitev trajektorij pa smo uporabili valovnice na osnovi B-zlepkov. Za zajemanje vhodnih podatkov smo uporabili tako optične sisteme z markerji kot tudi običajne video kamere. Cilj je razviti sistem za učenje trajektorij za humanoidne robote z mnogo prostostnimi stopnjami s pomočjo optičnih metod za zajemanje človekovega gibanja. Metode, ki smo jih razvili, so hitrejše in omogočajo enostavnejse učenje. Navpični skok je specifičen test, ki ga izvajajo predvsem športniki. Preliminarne raziskave, ki smo jih izvedli, so zajemale analizo skoka na osnovi preprostega matematičnega modela dinamike in kinematike mehanizma človeškega telesa ter glavnih mišičnih skupin ter kažejo na to, da je višina skoka večinoma odvisna od elastičnosti mehanskega sistema. Na področju biomedicinskih raziskav je doprinos uvedba novega znanstvenega področja funkcionalne električne stimulacije abdominalnih mišic. Tu smo prvi na svetu na pacientih eksperimentalno dokazali, da lahko stimulacija za krajši čas nadomesti mehansko ventilacijo in da lahko vplivamo na boljšo distribucijo zraka v pljučih. V preteklem obdobju smo raziskovali tudi problematiko vzdrževanja ravnotežja z uporabo v rehabilitaciji. Tako smo izdelali izvirno mehansko napravo, ki je omogočala študij funkcionalnih posturalnih mehanizmov po delovanju ponovljivih mehanskih motenj v sagitalni in frontalni ravnini. Naši rezultati so pomembni tako z nevrofiziološkega vidika kot tudi za razvoj novih rehabilitacijskih pristopov. Na področju okoljske medicine smo se ukvarjali s problemi aklimatizacije ter razvojem zaščitne opreme. Tako smo razvili imerzijsko toplotno lutko, s katero lahko določimo toplotne izolacijske vrednosti zaščitnih oblek, ter robotizirano napravo za preverjanje kvalitete obutve. Znano je, da kriotravme nastanejo zaradi zmanjšane oksigenacije tkiv, predvsem kot posledica zmanjšane prekrvavitve tkiv in znižanega delnega tlaka kisika v vdihanem zraku.