1、机械设计及理论

研究动力学、机械振动、仿生设计等理论，重点解决机械动力学与优化设计领域机械结构可靠服役与性能评估、动力学分析与减振控制、多学科协同优化方面的共性问题。

2、智能装备与机器人

研究构型综合与尺度优化、多模感知与智能决策、自主运动与自适应作业等理论，重点解决机器人设计与控制领域非结构环境下机器人灵活作业、柔顺驱动、自然交互与智能控制等共性问题。

3、机械制造及其自动化

研究制造过程形性协同机理、系统动态优化及装备性能演化机理等理论。重点解决增材制造界面生成机理、产线自主优化调控方法、装备智能运维策略等共性问题。

4、水利机械

研究水机耦合机理、可靠性和系统设计理论，重点解决重大水利水电工程领域智能运维装备与疏浚关键装备的创新设计、智能控制和科学评价问题。