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方向一：工业装备智能感知与运维
以自主可控工业装备智能感知与运维关键技术攻关与应用为主要目标，依托我校及合作单位拓维信息、湘江鲲鹏在“软件+硬件”全栈国产自主可控能力，服务中烟、三一重工、中车、中航等大型制造业企业多年技术沉淀，面向大型工业装备关键部件，基于智能感知、故障机理建模及数字孪生、分布式协作控制、工业大模型等关键技术，开展面向工业装备智能感知的自主可控软硬件研发、面向工业装备智能运维的共性关键技术研发、面向智能装备制造等行业的示范应用。牵头打造了集研究、转化、人才培养、开放共享为一体，省内领先、国内先进的湖南省高校科技创新团队、湖南省重点实验室，助推我省工程机械、轨道交通等产业智能化发展，助力长沙打造全球研发中心城市。
方向二：精密与超精密智能制造
制造业是实体经济的重要基础,通过制造业企业开展技术创新以实现其高质量发展,是我国制造业由大变强的关键所在,实验室将紧紧围绕制造科学与技术发展中精密与超精密智能加工的主要技术方向，以服务于湘江新区高端工业装备先进精密制造需求为导向，依托我校及合作单位三一重工、华曙高科、中车、中航等的精进核心技术，积极开展精密超精密的加工理论与工艺、智能控制与装备的先导性、基础性、战略性研究，主要研究方向有难加工硬脆材料的激光先进制造理论与技术研究（激光表面处理、激光焊接、激光制孔、激光雕刻、激光智能增材制造等技术的理论研究）、精密/高精密智能加工技术开发（高精刀具与光-电-磁多能场耦合辅助协同智能精密制造）、激光智能控制与装备技术研究（激光复合精密加工装备）。
方向三：机器人及可靠性
随着人口老龄化，“灯塔工厂”、“黑灯工厂”的发展，“机器换人”成为社会发展的必然，其中机器人行业的发展起到及其关键的作用。本着服务三一重工、中联重科、三河智能、蓝思科技、中冶长天、楚天科技等地方经济、助力长沙打造全球研发中心城市，围绕湖南省智能制造装备、电子信息等行业的转型升级发展需求，本团队以自主可控的工业软件尤其是机器人仿真软件及控制为主要目标，以机器人为研究对象，开展机器人结构设计、机器人运动控制、机器人信息感知、机器人轨迹规划、机器人任务执行和机器人系统维护等关键技术的研究，开展机器人共性关键技术研究，旨在提高机器人系统的稳定性、安全性和可靠性。着力打造集问题共研、成果共转、平台共建、人才共育、资源共享为一体的省内领先、国内先进的“灯塔工厂”的助推剂。