近年来，在机构学及其动力学与控制研究方向上，主要开展机构学及机械动力学与控制领域的基础及应用基础研究。围绕変胞机构和新型并联机构，重点开展机构结构学分析、机构创新设计理论与方法、机械系统动力学及控制理论与方法等方面的研究工作。

通过融合变胞机构与并联机构分析设计方法，设计得到的多功能变结构机器人和仿生球面关节等变胞并联机构为新型机构、特别是复杂变结构空间机构的设计提供了理论依据。在国际上首次建立了包括刚性变胞机构结构学、运动学和动力学及冲击运动力学在内的完整的机构学理论体系。在国际上首先提出了柔性变胞机构的概念；提出了基于Kane方法的柔性变胞机构全构态动力学建模以及动力学动态性能的研究方法；针对柔性变胞机构动力学方程的强非线性问题，研究了柔性变胞机构中的混沌现象，揭示了柔性变胞机构中产生混沌现象的规律，为其在工程中的应用提供了重要的理论依据。在国内外产生了较大的影响，研究成果处于国内领先、国际先进水平。

       针对如上研究方向发表学术论文30余篇，出版学术专著1部，获国家发明专利2项；主持完成国家自然科学基金项目1项（编号: 50675154），主持完成天津市应用基础及前沿技术研究计划项目1项（编号: 09JCYBJC04600）。目前，主持在研国家自然科学基金项目1项（编号: 51275352）。