機構學與機械動力學
主要研究平面及空間連桿機構的運動學及動力學分析與綜合(設計)的理論和方法，側重高速機構動力平衡、彈性機構動力綜合、含間隙機構動力分析與綜合、機械系統非線性振動特性等前沿領域的研究。
機器人學
主要研究機器人的運動和動力分析、設計理論、方法及其應用，包括串聯和并聯柔性機器人動力學分析、柔性冗余度機械臂振動控制、柔性并聯機器人冗余驅動規劃、多柔性機器人協調操作及控制等領域。
智能結構與機械系統監控
主要研究機電自動化中的制造系統監控、智能機械結構等關鍵技術。涉及傳感器集成檢測、多信號融合、神經網絡分析、智能決策以及敏捷材料的原理和應用、智能機械執行器的設計和實現等方面。
工程結構分析、CAD優化設計和智能控制
主要研究機械和一般結構、多學科的CAD優化與智能控制、結構數值分析模擬與可視化技術、工程系統運籌和應用軟件、實用數學規劃軟件和工程應用，以及在美國的工程應用軟件上進行二次開發。
