Dr. Nakamura has worked consistently in robotics. His research stems from the foundation of kinematics, dynamics, and control. Humanoid robotics, cognitive robotics, neuro-musculoskeletal human model, biomedical systems applications, and their computational algorithms and software are the current fields of his research. He conducted in 1998-2003 what he calls “Robot Brain Project”, or formally "Brain-like Information Processing for Humanoid Robots", the CREST program of the Japan Science and Technology Corporation. His book publication includes “Advanced Robotics: Redundancy and Optimization” in 1991 Addison-Wesley, “Building the Robot Brain” in 2003 Iwanami, Japanese, and “Robot Motion” coauthored by Masaru Uchiyama in 2004, Iwanami, Japanese, which received the Publication Award from the Society of Instrument and Control Engineers in 2005.
Starting with the Sawaragi Memorial Research Promotion Prize from the Society of Systems, Control and Information Engineers in 1982, Dr. Nakamura’s publications have received many research awards, the list of which may clearly show his uncommonly wide vision of robotics. In 1985, “Analysis of Redundancy of Articulated Manipulators and its Application to Tasks with Priority” coauthored by Hideo Hanafusa and Tsuneo Yoshikawa in 1983 received the Excellent Paper Awards from the Society of Instrument and Control Engineers. The Best Paper Awards were also given from the Robotics Society of Japan in 1996, 2000, 2004, and 2007 to “Theoretical Design and Nonlinear Control of Nonholonomic Manipulators” coauthored by Ole Sørdalen and Woojing Chung in 1995, “Dynamics Computation of Structure-Varying Kinematic Chains and Motion Computation of Human Figures” coauthored by Katsu Yamane and Shiro Nagashima in 1999, “Heart-Best Synchronization Using High-Speed Camera and its Application to Robotic Systems that Support Cardiac Surgery” coauthored by Kosuke Kishi and Masafumi Okada in 2003, and “Reaction Force Manipulation for Whole Body Cooperation of Legged Robots Using the COG Jacobian Including Implicit Expression of Unactuated DOF” coauthored by Tomomichi Sugihara in 2006, respectively. The King-Sun Fu Memorial Best Transaction Paper Awards for IEEE Transaction of Robotics and Automation were given in 2001 and 2002 to “Dynamics Computation of Structure-Varying Kinematic Chains and Its Application to Human Figures” coauthored by Katsu Yamane, and “Design and Control of the Nonholonomic Manipulator” coauthored by Woojin Chung and Ole Sørdalen, respectively. The Best Conference Paper Award at Annual Conference of Japan Society of Artificial Intelligence in 2003 was given to “United Model of Recognition/ Generation of Motion Patterns and Integration of Behavioral Intelligence by Discrete Hierarchy” coauthored with Tetsunari Inamura and Hiroaki Tanie. He also received the International 3D Award for Technological Innovation in 2003 for “ANIMANIUM: An Application for Character Animation with Flexible Inverse Kinematics” with Katsu Yamane and Hirotaka Imagawa. The Best Conference Paper Award at the RSJ Robotic Symposia in 2005 was given to “On-Line Walk Planning of Biped Robots Based on Boundary Condition Relaxation” coauthored by Tomomichi Sugihara. The Best Conference Award at the IEEE International Conference on Humanoid Robots in 2005 was given to “Online Dynamical Retouch of Motion Patterns Towards Animatronic Humanoid Robots” coauthored by Tomomichi Sugihara. The Funai Award at the Second Digital Contents Symposium in 2006 was given to “Spiderman Capture System: Towards Markerless Motion Measurement” coauthored by Katsu Yamane and Hiroaki Tanie.
He received the Academic Contribution Award in 1997 and the Society Contribution Award in 2003 from Robotics and Mechatronics Division of the Japan Society of Mechanical Engineers. He was appointed as the Distinguished Lecture for 2006-2008 of the Robotics and Automation Society of IEEE and received the Most Active Distinguished Lecture Award in 2007. Dr. Nakamura is a member of IEEE, ASME, the Society of Instrument and Control Engineers, the Robotics Society of Japan, the Institute of Systems, Control, and Information Engineers, the Japan Society of Computer Aided Surgery. He is also a Fellow of the Japan Society of Mechanical Engineers, the Chairman of the Japan Council of IFToMM, and the Vice President of International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science (IFToMM) for 2008-2011. Dr. Nakamura was elected in 2007 as an International Member, of the Serbia-Montenegro Academy of Engineering and a Fellow of the World Academy of Art and Science.
Др Накамура је радио доследно у области роботике. Његово истраживање произилази из темеља кинематике, динамике и управљања. Хуманоидна роботика, когнитивна роботика, неуро-мишићноскелетни модел човека, примене биомедицинских система и одговарајући рачунарски алгоритми, представљају области његовог садашњег истраживања. У току 1998-2003. водио је истраживање "Пројекат роботског мозга" или "Мозгу-слично информационо процесирање за хуманоидне роботе" у оквиру CREST програма Јапанске корпорације за науку и технологију. Објавио је књиге "Advanced Robotics: Redundancy and Optimization" ("Напредна роботика: редундантност и оптимизација"), Addison-Wesley, 1991., затим "Building the Robot Brain" ("Изградња мозга робота" (на јапанском), Iwanami, 2003. и у ко-ауторству са Масару Учијамом "Robot Motion" ("Кретање робота" (на јапанском), Iwanami , 2004., за коју је 2005. добио Награду за објављено дело Друштва инжењера за инструменте и управљање.
Почевши од Саwарагине меморијалне награде за промоцију истраживања коју је 1982. године добио од Друштва инжењера за системе, управљање и информације, др Накамура је за своје публикације добио бројне истраживачке награде, чији списак може да јасно одслика његове необично широке визије у роботици. Године 1985. добио је Награду за изванредни чланак Друштва инжењера за инструменте и управљање за рад "Analysis of Redundancy of Articulated Manipulators and its Application to Tasks with Priority" (коаутори Hideo Hanafusa и Cuneo Jošikava ) објављен 1983. Награде за најбољи чланак Јапанског друштва за роботику добио је 1996., 2000., 2004. и 2007., и то за за рад "Theoretical Design and Nonlinear Control of Nonholonomic Manipulators" (коаутори Ole Serdalen i Vujing Čung ) објављен 1995., затим за рад "Dynamics Computation of Structure-Varying Kinematic Chains and Motion Computation of Human Figures" (коаутори Katcu Jamane i Širo Nagašima) објављен 1999., за рад "Heart-Best Synchronization Using High-Speed Camera and its Application to Robotic Systems that Support Cardiac Surgery" (коаутори Kosuke Kiši i Masafumi Okada) , објављен 2003. и за рад "Reaction Force Manipulation for Whole Body Cooperation of Legged Robots Using the COG Jacobian Including Implicit Expression of Unactuated DOF" (коаутор Tomomiči Sugihara), објављен 2006. Награде King-Sun Fu за најбољи рад објављен у часопису IЕЕЕ Transaction of Robotics and Automation добио је 2001. и 2002. за рад "Dynamics Computation of Structure-Varying Kinematic Chains and Its Application to Human Figures" (коаутор Katcu Jamane), односно "Design and Control of the Nonholonomic Manipulator" (коаутори Vujing Čung i Ole Serdalen) . Награду за најбољи конференцијски рад на годишњој конференцији Јапанског друштва за вештачку интелигенцију добио је 2003. године за рад "United Model of Recognition/Generation of Motion Patterns and Integration of Behavioral Intelligence by Discrete Hierarchy" (коаутори Tecunari Inamura i Hiroaki Tanie ). Такође је добио Међународну 3D награду за технолошку иновацију у 2003. за "ANIMANIUM: An Application for Character Animation with Flexible Inverse Kinematics" (коаутори Kacu Jamane i Hirotaka Imagava). Награду за најбољи конференцијски рад на годишњим симпозијумима Јапанског друштва за роботику добио је 2005. за рад "On-Line Walk Planning of Biped Robots Based on Boundary Condition Relaxation" (коаутор Tomomiči Sugihara). Награду за најбољи конференцијски рад на IЕЕЕ међународној конференцији о хуманоидној роботици 2005. године добио је за рад "Online Dynamical Retouch of Motion Patterns Towards Animatronic Humanoid Robots" (коаутор Tomomiči Sugihara). Награду на Second Digital Contents Symposium 2006. добио је за рад "Spiderman Capture System: Towards Markerless Motion Measurement" (коаутори Kacu Jamane i Hiroaki Tanie),
Др Накамура је добио Награду за академски допринос 1997. и Награду за допринос друштву 2003. године Одељења за роботику и мехатронику Јапанског друштва машинских инжењера. Током 2006-2008. био је номинован за Истакнуто предавање Друштва за роботику и аутоматизацију IЕЕЕ и добио Награду за најистакнутије активно предавање 2007. Члан је IЕЕЕ, ASME, Друштва инжењера за инструменте и управљање, Јапанског друштва за роботику, Института инжењера за системе, управљање и информације, Јапанског друштва за рачунарски-потпомогнуту хирургију. Такође је члан Јапанског друштва машинских инжењера, председник је Јапанског већа IFToMM и потпредседник Међународне федерације за промоцију науке о механизмима и машинама (IFToMM) за 2008-2011. Године 2007. изабран је за Иностраног члана Академије инжењерских наука Србије и Светске академије уметности и науке.