实验室面向国家中部崛起重大战略，瞄准湖北省钢铁、汽车等支柱产业重大需求，致力于智能制造、绿色制造基础理论和工程技术研究，在保持冶金行业特色的前提下，始终突出机械传动和制造工程技术在冶金装备制造业中的基础应用研究，坚持凝练基础科学问题，形成实验室的3个主要研究方向：
（1）新型机械传动基础理论。聚焦机械基础理论体系，深入开展机构学、摩擦学、表面工程学、流体力学等基础理论研究，探索高性能机械基础件、复合材料结构件、磁悬浮等新型传动机构的超常设计方法及其机电液一体化控制技术。开展航天用纳米颗粒多相流泵送机理及其分散均匀性主动调控研究，以及轴承滚动体表面典型划伤扩展机理和涡轴发动机滑油中断条件下燃发转子轴承性能研究，开发铝合金多尺度裂纹同步抑制和异形异质构件一体化成形技术，重点突破大尺寸渣浆泵叶轮激光增材成形工艺和纳米容器表面改性技术，服务地方经济社会发展与新能源结构转型升级。
（2）绿色制造技术。坚持开展生态工业、绿色制造和再制造基础理论体系研究，重点突破面向高性能材料、高端装备制造和工业资源综合利用的节能工艺和环保技术，研制开发环境友好的清洁生产流程及其优化调度方法和成套技术装备。面向钢铁工业，开展高温烟尘深度净化和协同控制理论研究，开发热轧高品质清洁生产关键技术与焦炉加热过程精准管控与智能运维技术，实现钢铁工业绿色制造和高质量发展。重点突破基因进化导向下失效机械零件低碳激光再制造形性自适应调控机制和基于全视角表观特征选择聚焦的矿石自适应分选机制研究，开发电磁馈能隔振系统节能运行机制与协同优化控制技术和基于图像技术的废旧玻璃颜色识别智能筛选与分类关键技术。
（3）传感监测与智能制造。立足数字孪生、机器视觉、深度学习和精密测控前沿领域，研发基于智能传感器的信号分析处理技术、智能装备健康监测与协同控制技术。面向盾构安全监测需求，开发高性能光纤传感技术、激光增材制造在线监控系统理论与技术。面向钢铁工业智能化发展需求，开展大型焦炉智能砌筑机器人装备研制，以及智慧天车体感交互及其监测系统开发。重点开展非结构路面下胎-路接触行为研究，研制车辆行驶胎-路滚动阻力实时测量关键技术，应用于新能源公司光伏电站多功能检修电动车研制，取得突出应用成果。
