机械设计及理论
1998年学科获得授权，是北京市重点建设学科。近年来，学科在多个研究领域开展研究，取得一批具有一定学术水平的研究成果，在机电系统性能分析和可靠性、机器人机械臂动力学与控制研究、数控机床的结构设计、数字化设计与制造技术、计算机辅助工程、齿轮传动理论研究、机器人应用工程与技术等诸方面的研究取得进展，获得多项省部级、司局级奖励。 主要研究方向：
1.机电系统现代设计方法及应用
将现代设计理论及方法应用于机电产品的开发研制，对产品进行数字化动态设计、优化设计、有限元分析、可靠性分析、虚拟设计与仿真等，实现机电产品性能优、投入产出比高、研制周期短、高可靠性和安全性的要求。
本研究方向参加完成了国家科技攻关课题，对工业中广泛应用的大型振动磨机进行性能测试和系统分析，解决了关键易损件的问题;用现代设计理论和技术手段研发了具国内先进水平的超细粉碎设备;用虚拟设计方法对数控机床、进行设计和性能试验，达到国内先进水平;用PLC系统对铁路局原有法国进口机车的继电器控制系统进行改造，用可靠性系统故障评价方法，确定了控制系统搭建及元件的合理布局方案，得到最佳性价比，研制开发的控制柜已在现场应用推广，社会经济效益显著，获北京市铁路局科技进步奖和技术创新奖4项。
近期在特种机器人的应用开发、机器人机构学、机器人工程应用技术等方面开展研究，在液下搅拌机器人关键技术的研究、管道机器人技术等方面取得进展。
2.现代传动技术与理论
针对现代机械传动系统的高速、重载和高精度等特点，研究新型机械传动的啮合理论与设计制造技术。主要研究内容包括高承载能力齿轮传动理论与设计、变速比非圆行星齿轮机构、渐开线锥形齿轮传动啮合理论及制造系统、汽车新型限滑差速原理与设计等。 近年来，与杭州前进齿轮箱有限公司、北京非圆齿轮传动公司、湖北车桥公司、胜利油田等进行了广泛技术合作。目前承担北京市教委、北京市科委等多项科研课题。在研的项目有非圆齿轮低速大扭矩液压马达产业化研究、非圆传动节能抽油机、新型限滑差速器等。
3.机械系统动力学与控制
该研究方向主要进行复杂机械系统动力学和控制技术的研究。研究领域涉及多体系统动力学与控制、机器人运动规划与控制、航天器姿态动力学与控制、复杂缆索非线性动力学与控制等。以复杂机械系统为对象，分别对机器人、航天器和车辆等进行了系统建模、非完整运动的力学分析与计算、最优运动规划和智能控制等方面的研究。目前完成和承担进行国家自然科学基金、北京市自然科学基金多项课题。