帰国した中村は1991年4月に東京大学機械情報工学科の助教授に就任する。パラレルマニピュレータや非ホロノミックマニピュレータ、ロボットハンドの研究に取り組んでいき、1997年2月には教授に就任する。さらに外科手術ロボットやヒューマノイドロボットやヒューマンフィギュアの運動学・動力学演算においても成果を上げていく。なお、山根克とともに取り組んだヒューマンフィギュアの運動学計算ソフトウェアは、2002年にSEGAが発表したアニマニウムに実装されている。1998年頃から中村は知能の問題に取り組むようになる。科学技術振興事業団戦略的基礎研究推進事業 (CREST) では、「自律行動単位の力学的結合による脳型情報処理機械の開発」のテーマで研究を推進する。研究室のモーションキャプチャー技術や高機能小型ヒューマノイドロボット、動作の記号的理解などのシステムを統合し、2005年の愛・地球博には「アニマトロニックヒューマノイドロボット」を出展している。山根と開発した解析手法や特許（特許第5061344号「リンクの質量パラメータの推定方法」）を元に、株式会社ナックイメージテクノロジーが筋骨格モデル動作解析ソフトウェア「nMotion musculous」を販売している。また、一つのバスケットボールを車輪にした、全方向移動ロボットも開発し、基本特許を取得している。教育面では2010年に小型ヒューマノイドロボットNAOを導入している。2011年の東日本大震災にあたって中村は国内外の学会関係者と協力し、「対災害ロボティクス・タスクフォース」の活動で尽力する。また、2014年からNEDOのプロジェクトに参画し、2015年のDARPAロボティクス・チャレンジ（本選）に東京大学、千葉工業大学、大阪大学、などの混成チームで参加を決意。全身を油圧駆動するロボットは世界初と評されるが、準備期間が不十分だったこともあって棄権に終わっている。2018年にはAIモーションキャプチャー「VMocap」を開発。ビデオモーションキャプチャーにディープラーニングを取り入れ、特殊なマーカーや専用の服装を用いることなく関節角度を推定できる。さらに中村研究室で開発してきた筋骨格解析や筋力推定と組み合わせ、リアルタイムで画像情報から筋骨格運動や筋力を推定することに成功した。
1986年には客員としてカリフォルニア大学サンタバーバラ校に滞在。この時、金山裕や内山勝とロボットコントローラの勉強会を設け、マニピュレータにはない移動ロボットの特殊性、すなわち非ホロノミック性に着目するようになる。その後、1987年9月より同大学の助教授に就任し、後に準教授。この間、駆動冗長性を持つ閉ループ機構の動力学解析や宇宙ロボットなど非ホロノミックシステムの研究に従事する。
京都大学工学部精密工学科に進学。卒業研究から宇治キャンパスに配属され、オートメーション研究施設でロボット研究に取り組む。博士課程途中の1982年より助手に就任し、学位は論文博士として取得した。この間、花房秀郎教授や吉川恒夫助教授の指導でロボットの倣い制御に取り組み、ポテンシャル法を取り入れるなどしている。また、中村はこの途上で7自由度ロボット「UJIBOT」を設計・製作する。中村は共著で設計としては失敗と述懐するが、このマニピュレータがTask priority controlやSR Inverseの研究につながった。また、動力学解析やあやつりの力学（ロボットハンド）の研究にも取り組む。
BMP-2のものを元に作られた2名用砲塔には、スタビライザー付きの2A42 30mm機関砲（弾数：500発）と、同軸にPKT 7.62mm機関銃（弾数：2,000発）を備える。昼夜間兼用照準器BPKZ-42と昼間用照準器1P-13が標準装備され、コンピュータ化された完全自動式の射撃管制装置がオプションとされる。車上情報統制システム（BIUS）を搭載し、従来のロシア製の同種の車両よりも大幅に情報処理能力を高めている。副武装として、砲塔の上部にRPKS 5.45mm軽機関銃かAGS-17 自動擲弾発射器（弾数：400発）または9K113 コンクールス対戦車ミサイル（1基）もしくは、別仕様として砲塔両側面に9K113対戦車ミサイル（連装発射機各1基×2=計4基）のいずれかをオプションとしている。これらの他にも、2A70 100mm低圧滑腔砲、あるいは125mm低圧砲を搭載する自走砲型も試作されている。
落雷（対地放電または逆極性の対雲放電）であれば、雷雲と大地との間に形成されている、いわゆる放電回路の一部、すなわち、落雷地点のインピーダンスにより、落雷地点の電位が上昇、近傍の不均一なインピーダンスに従って落雷地点から各方向に、雷の電気エネルギが減衰（熱変換）されるまで、瞬間的または断続的に、不均一な減衰振動電流を生じる。この回路中に架設（架空）された電線などがあり、ここに落雷を受けると、電線にはそのインピーダンスに従った電流が生じる。また建築物などの避雷針に落雷した場合などでは、落雷電流の一部がその接地を経由して建築物内などの電気機器などに回り込むことがある。これらをまとめて「直撃雷サージ」という。稲妻は放電であるため、稲妻により形成される電磁界により、架設された電線などには電磁誘導により電流が生じる。また、雷雲同士で放電（雲放電・雲間放電）を生じた場合、たとえ落雷に至らなくとも、雷雲とその直下の大地との間に蓄積されていた電荷量が変わり、雷雲と大地の間にある架設された電線などに「拘束」されていた電荷が電線を流れる。さらに樹木や地面に落雷した場合などでは、猛烈な電磁界により、その近傍の電線などに電流を生じる。これらをまとめて「誘導雷サージ」という。しかし、いかに落雷地点などの電位が上昇しても、電位差がなければ雷サージ電流は生じず、電気設備などを損傷することはない。そこで、全ての電気設備などの接地を共通として、接地での電位差を無くし、これらの雷サージ電流を生じさせないようにするのが等電位化である。雷対策のための等電位化は建築物などの全体、すなわち接地幹線に適用するものとなるが、原理的には、電位を等しくすることにより電流を生じさせないようにするものであるため、医用接地などでは以前から基準が定められていた。建築物などの全体ではなく一部の機器や設備に適用することから、これを「局部等電位化」または「局部同電位化」といった呼び方で分けることもある。なお，接地とは、機器の筐体，電線路の中性点，電子機器の基準電位配線などを電気伝導体で基準電位点に接続することまたはその基準電位点そのものを指し、必ずしも大地と接続するものではないことから、広義には、基準電位点を一つとすることも等電位化と解釈する。