实验室面向工程机械智能制造及建筑施工过程智能化领域，从设计、制造、运行状态监测、损伤评估及再制造全寿命周期角度出发，围绕工程机械高效、安全运行过程中的行业共性技术问题，开展数字化设计与智造、零部件数字化成型、冲击载荷下构件力学行为、结构损伤监测评估与可视化、零部件增材制造及再制造等方面的研究，以建筑环境感知、建筑机器人组合定位及多单元调控等理论方法为基础，深入开展建筑装备智能化研究，结合工程机械服役安全及智慧施工过程，开发相应智能装备。具体研究方向如下：

方向一：数字化设计与智造

从工程装备设计与制造的基础理论及新技术出发，围绕工程机械装备及其关键零部件的设计与制造的基础理论、设计方法等关键科学问题，依托工程机械智能化制造重点实验室，研究现代设计方法及数字化的先进制造技术在工程装备产业中的应用。

方向二：材料力学行为及工程机械智能检测

为保障复杂载荷作用下工程机械服役安全，以工程机械系统、工程机械典型构件/材料为对象，从先进实验技术、力学行为参数识别、微结构演化及评估方法、系统软硬件集成方面进行逐层递进，开展冲击载荷下工程机械典型构件的力学行为研究，揭示微结构演化规律，搭建融合高速、高分辨率视觉传感功能的柔性检测辅助执行机构，开发工程机械智能检测装备。该研究方向可为工程机械动态冲击特性的快速、高精度测试以及结构冲击损伤演化全过程的精确描述提供平台方法支撑。

方向三：建筑机器人及智能装备

面向建筑装备和机器人，针对建筑施工环境非结构化特征，研究基于多传感器信息融合的建筑环境感知基础理论和方法，为建筑装备和机器人提供信息来源，面向典型垒砖砌墙施工对象，研究移动建筑机器人智能控制算法，面向建筑装备，开展基于遥操作、自主导航与避障、路径规划建筑装备智能化研究。

方向四：建筑机械故障诊断与预警

实验室针对建筑机械故障诊断与预警中遇到的故障诊断机理研究不足、故障诊断方法有限、智能诊断系统薄弱等亟待解决的关键共性技术问题，以工程机械、建筑装备以及相关核心金属构件等为对象，开展故障机理及演化、故障模式识别、故障智能诊断、基于物联网的专家系统理论与技术研究，为在工程实践中降低设备故障率、保障生命财产安全、延长服役寿命奠定理论和技术基础。