A locomoção bípede é uma das características mais importantes e distintas do homem. Em particular, a modelação da marcha humana é relevante nos campos da biomecânica e da medicina, dado que inspira o projecto de próteses, fornecendo informações valiosas no movimento das pernas.

 É também importante no projecto de ortóteses das pernas, dispositivos usados para modificar os sistemas musculo-esqueléticos. Estes dispositivos são usados na reabilitação para assistir o movimento de pessoas que apresentam dificuldades na marcha (e.g. devido a doenças neurodegenerativas, tais como esclerose múltipla ou devido a lesões da medula espinal), ou de forma a assistir pessoas com limitações durante a sua reabilitação.

 O movimento animal pode muitas vezes ser modelado recorrendo a sistemas de equações diferenciais interligadas através de interacções do sistema com o ambiente (i.e. sensores que enviam informações ao sistema, e actuadores que enviam informação ao ambiente). Neste contexto, a marcha pode ser vista como um ciclo limite; o sistema oscila e a sua trajectória está confinada à média da trajectória do sistema. Este ciclo limite possui uma resistência relativa a perturbações, i.e., a marcha pode ser menos ou mais estável.

A marcha de vários animais foi modelada usando este princípio de equações diferenciais, e mais especificamente, usando redes de osciladores acoplados. Nestes modelos, os osciladores são acoplados entre eles e assim influenciam-se uns aos outros. Na lampreia observou-se que quando esta nada, observa-se uma actividade para os músculos por disparos, repetidos a intervalos definidos. Estes disparos podem ser observados ao longo da espinal medula, com um atraso no disparo que é proporcional à sua posição na espinal medula. Estas redes neuronais oscilatórias são apelidadas de Central Pattern Generator (CPG), e foram também observadas na locomoção de outros animais, tais como a salamandra ou a chita. Contudo, é também necessário que o sistema leve em linha de conta a interacção com o ambiente para modelar o movimento, o que poderia ser mais importante para os animais que andam.

Esta interacção com o ambiente foi modelada por H. Geyer (2010) e o seu grupo. Eles desenvolveram um modelo humano capaz de andar apenas baseado em reflexos (i.e. interacções entre o corpo e o ambiente). Este modelo (referido como modelo FBL, para Feedback Based Locomotion) inclui informação dinâmica das pernas (músculos, tendões e sensores) e mostra a importância dos caminhos dos reflexos no projecto do movimento. Aplicado aos humanos, este modelo baseado em simples regras de reflexos, é capaz de produzir um walk estável, comparável ao gait real humano. Este trabalho mais tarde evoluiu para o modelo de J. Wang (referido como FBL+) e consegue marcha e corrida.