机器人构型的创新及优化设计
机器人机构型综合的原理与数学描述理论与方法；
机器人机构多尺度效应和跨尺度运动的设计理论；
极端环境(真空、高低温、强辐射、微重力、高压强等环境)下机器人机构的设计理论、失效理论以及可靠性分析和全生命周期设计；
强化仿生形态、仿生结构与仿生功能的集成以及跨越宏观、微观乃至纳观尺度的多层次结构和功能的仿生机器人结构系统的相关理论与优化设计技术。机器人系统动力学及控制方法
复杂机器人的动态特性及参数识别，特别是极端环境下各种非线性和不确定性参数变化耦合特征对机器人系统动力学的影响规律；
高速、高加速度、精密、重载机器人弹性机构动力学、柔顺机构动力学、含铰链间隙的机构动力学综合理论；
机器人系统中复杂多参数耦合特征对系统控制性能的敏感性和影响规律，高度复杂不确定问题的处理理论和方法以及复杂多通道闭环控制规律的简化设计方法；
分布式、非线性、强耦合、多变量、随机性及时变性复杂机器人系统控制的新方法。机器人新型功能部件及单元技术
集机构、驱动、感知、控制为一体的机器人数字化关节设计理论及集成技术；
基于智能材料的易于集成在结构中的新型驱动技术的工作原理、设计方法；
电磁、记忆合金、压电等多种驱动方式的复合驱动系统的设计理论与集成技术；
先进机器人领域所需的新型高性能功能部件。
