筋収縮のみで歩行を行おうとすると非常に複雑な中枢制御が必要になりますが、慣性や重力を考慮すれば「股関節をリズミカルに屈伸するだけ」で状況に応じた自由自在な歩行を行うことができることが知られています。
股関節を一定の感覚で屈伸するだけで、膝や足関節も適切な運動を行い、また段差や階段も自由に上ることができます。
まず、適切な関節を設定したロボットを坂道に置くと、動力が無くても歩きます。これは受動歩行と呼ばれています。
【A11】試作4号機（Bluebiped） トレッドミル上での歩行
【歩行×ロボット】単純な原理こそ、多くのことに応用できる – ロボクリ ‐ ロボットクリエイターズマガジン
このロボットは骨と関節しかなく、脳はもちろん筋肉もありません。
受動歩行ロボットは動力が無いので坂道しか歩けませんでしたが、最小限の動力を与えれば平地でも歩行することができます。
このシュミレーションでは立脚期に股関節の進展を行っています。それ以外の筋収縮は発生していませんが、遊脚期には股関節の伸展が発生し、また膝関節も適切な屈曲が発生しています。
つまり歩行時には立脚期の股関節伸展さえ発生すれば、その他の筋活動が無くても自動的に歩行運動が発生します。
筋電図をとると、歩行時に様々な筋が適切なタイミングで筋電を発していることが分かります。
ですがこれはあくまで「筋電が発生している」だけであり、必ずしも随意性収縮をしているとは限りません。正常歩行ではほとんどの筋は随意収縮を行っていないと考えられます。
立脚期の股関節伸展のみを筋収縮によって発生させれば、あとは慣性の法則に従って自動的に歩行が発生します。段差や階段を昇降したり障害物を避けたりすることも可能です。
つまり、歩行リハビリでは「いかに立脚期をつくるか？」が最重要であり立脚期が発生しさえすれば全ての問題が解決すると言えます。
