2010年4月、大阪大学大学院情報科学研究科マルチメディア工学専攻の教授に就任。ヒューマンインタフェース工学講座を担当し、准教授には清水正宏が、助教には池本周平が着任。2011年には『日経サイエンス』の連載「挑む Front Runner」で取り上げられ、2013年にはNHK教育の『ふしぎがいっぱい』において、細田研究室のロボットを用いて人間の筋骨格構造の解説が行われた。細田は「人間の足がなぜ柔らかいのか」という未解決事項に対し、慶應義塾大学の解剖学者らとの共同研究で、2011年度から「屍体足・人工筋骨格ハイブリッドロボットによる二足歩行の適応機能解明」というプロジェクトを開始。科学研究費助成事業基盤(S)の支援を受けたもので、経費は総額で2億円を超える規模であった。細田らは屍体足を取り付けた（物理的な）歩行シミュレータで実験を重ねる。歩行シミュレータの実験では2方向X線透視撮影装置やCTスキャンによる解析を取り入れ、有限要素法による足部の動力学モデルを構築。このモデルを元に筋の活性化状況を解析し、筋骨格ロボットの制御へ応用した。人間の運動機能の力学的解明に寄与したとして、学術的に評価された。
人間の指先を参考にした柔らかい触覚センサも開発し、それを用いたロボットハンドも開発。ゴム人工筋を用いた筋骨格ロボットの研究を進め、3次元受動歩行ロボット上体を持った受動歩行ロボットを実現。さらに円弧足ではなく、拮抗筋を取り付けた水平足による歩行も実現する。また、ガニ股歩きをする赤ちゃんロボットも開発。平面2脚式（実際は3脚）の「空脚R」では歩行・走行・跳躍のすべてを実現した。自分で学習してハイハイをする赤ちゃんロボットも開発。また、ゴム人工筋を利用することにより、ドアノブをつかんでドアを容易に開けるロボットアームも実現した。2006年頃には生理学やスポーツ工学関係の研究者から「二関節筋を考慮していない」と言われ、より人間の筋骨格を突き詰めるようになり、連続跳躍が可能な脚ロボットも開発した。この間2005年11月から2011年3月まで、JST ERATO 浅田共生知能プロジェクト グループリーダーを併任。2007年からは法改正で准教授に。また、浅田の創発ロボティクス研究室とは独立して、大学院工学研究科知能・機能創成工学専攻先導的融合工学講座内に適応ロボティクス研究室を主催する。教育関係では応用理工学科機械工学科目におけるメカトロニクス教育の講義・実習を担当。教育上の工夫は、杉原知道ら後任の担当者にも引き継がれた。
1993年4月、大阪大学工学部電子制御機械工学科の浅田稔研究室で助手に着任。ロボットを作れることが採用の理由だったという。この間、ビジュアルサーボや歩行ロボットの強化学習などの研究に従事。浅田らのサッカーロボットの研究に参加し、カメラでボールを認識して追う動作を強化学習で実現。この研究は日本ロボット学会の論文賞を受賞し、NHK教育の『サイエンスアイ』でも紹介された。ビジュアルサーボでは画像上の追従対象の座標の速度とロボットの関節速度を対応づける「画像ヤコビアン」（厳密には行列）を用いる。通常これはモデル化を行うが、細田はロボットの構造が分からない状態から、カメラ座標と関節角度の情報から逐次最小二乗法で画像ヤコビアンを推定する手法を開発した。1997年2月には助教授に昇進する。1998年4月から翌年3月まで、チューリッヒ大学客員教授としてロルフ・ファイファーのもとで受動歩行の研究に従事。スイス滞在中にオランダ・デルフト工科大学マータイン・ヴィッセの研究を知り、感銘を受ける。細田は国際会議を利用して同大学を訪問し、ロボットや図面のコピーの許可を得る。2001年には石黒章夫や小林宏とともにファイファーの著書『知の創成 ― 身体性認知科学への招待 ―』の訳本を出版する。
1926年（大正15年）6月15日、本籍のある熊本県上益城郡甲佐町で内村家次男として生まれる。1941年（昭和16年）4月、地元の白旗尋常小学校から旧制熊本県立御船中学校に進学するも中退し、1943年（昭和18年）4月に旧海軍甲種予科練習生として鹿児島海軍航空隊に入隊。特攻隊戦闘機搭乗員となり、終戦と共に本籍地のある甲佐町に復員。1947年（昭和22年）9月に第一生命保険相互会社熊本支店に保険外交員として勤務するようになる。勤務の傍ら、1950年（昭和25年）10月から、当時の自宅に隣接した建物で特殊飲食店を妻に経営させ、1957年（昭和32年）4月に売春防止法が施行されてからは、それを旅館に切り替えて、更に1965年（昭和40年）11月食堂に転業し経営させたりしていたが、家族の生活費は専ら健一の保険外交員としての収入等によって賄っていた。1966年夏、糖尿病のため入院療養していた際、妻から、妻の加入している誠相互経済協力会（札幌市所在）の会員勧誘パンフレットを見せられ、同会の仕組みに感心すると共に、同会会員となるよりも自ら同種の会を設立し、経営した方が利益が多大になると考え、協力会パンフレットの内容にヒントを得て、退院後、独自に「親しき友の会」の仕組みを考案して、1967年（昭和42年）3月、甲佐町にあった自宅の2階を改造して事務所にあて「第一相互経済研究所（第一相研）」の名称で「親しき友の会」の事業を開始し、自ら親戚、知己を勧誘し、「親しき友の会」の初代親会員（いわゆるトップ会員）9名を作った他、会員募集を自ら行い、家族には事務的な仕事を手伝わせ、第一相研の所長として第一相研を主宰し、「親しき友の会」の運営にあたっていた。しかし、同年7月には前記勤務先の保険会社の上司から第一相研の名称を変更するように要求されたことや会員数も増加して事務量も増大したことなどから、勤務していた保険外交員を辞め、以後、第一相研の事業に専念し、1970年（昭和45年）12月、「中小企業相互経済協力会」発足の頃から、第一相研を「天下一家の会」とも呼ぶようになり、更に同会会長の肩書を付するようになった。