机构学与机械动力学
主要研究平面及空间连杆机构的运动学及动力学分析与综合(设计)的理论和方法，侧重高速机构动力平衡、弹性机构动力综合、含间隙机构动力分析与综合、机械系统非线性振动特性等前沿领域的研究。
机器人学
主要研究机器人的运动和动力分析、设计理论、方法及其应用，包括串联和并联柔性机器人动力学分析、柔性冗余度机械臂振动控制、柔性并联机器人冗余驱动规划、多柔性机器人协调操作及控制等领域。
智能结构与机械系统监控
主要研究机电自动化中的制造系统监控、智能机械结构等关键技术。涉及传感器集成检测、多信号融合、神经网络分析、智能决策以及敏捷材料的原理和应用、智能机械执行器的设计和实现等方面。
工程结构分析、CAD优化设计和智能控制
主要研究机械和一般结构、多学科的CAD优化与智能控制、结构数值分析模拟与可视化技术、工程系统运筹和应用软件、实用数学规划软件和工程应用，以及在美国的工程应用软件上进行二次开发。