המעבדה חוקרת עקרונות ומנגנונים שמשלבים משובי חישה בתכנון ובקרת תנועה במערכות ביולוגיות תוך שימוש בכלים ומודלים של שיערוך ובקרה הנדסיים, ופיתוח של ממשקי מוח-מכונה ורובוטים המבוססים על עקרונות אלו. חמשת תחומי המחקר העיקריים כוללים:
- ממשקי מוח-מכונה (Brain-Machine Interfaces)
- ניתוח אותות עצביים מהמערכת המוטורית (מניסויים במעבדות אחרות)
- ניתוח מודלים של בקרה לתיאור השינויים המתרחשים במעבר לשימוש בממשק
- ניסויים וניתוח אותות EEG בתגובה לשגיאות מוטוריות
- מודלים של בקרה וקואורדינציה בתנועות ידיים
- מודלים של בקרה וחישה בתנועה מחזורית
- בקרה מחזורית של יו-יו בעזרת אוסילטור בודד או מערכתי (מעגל נעול פאזה)
- בקרת הליכה בעזרת מחוללי תנועה מרכזיים ותפקיד המשוב בשיפור ההסתגלות
