1. 模块化单关节的多目标优化设计。通过多参数优化手段设计一种大输出扭矩、大减速比、小关节长度的模块化关节，使其能够克服自身重力来完成设计范围内的运动学轨迹规划，实现工业机器人关节的最小化

2. 冗余工业机器人的实时运动控制研究。建立冗余自由度在线运动控制优化约束模型，将传统的优化约束模型从运动学层拓展至动力学层，从力矩层解决运动控制的饱和性问题。研究非线性优化求解的数值解法，实现机器人的实时运动控制。

3. 基于动态工作环境的冗余工业机器人的避障规划研究。采用基于主从任务转化的冗余机器人避障算法，将基于运动力学层面的末端轨迹规划以及动态工作环境的冗余工业机器人的避障算法等相关技术进行研究，并且通过转化变量实现机器人末端的轨迹跟踪运动和避障运动之间的主从优先级转换。

4. 柔性材料表面改性技术研究。通过改变项目中应用柔性材料自身配置比例、固化时间等工艺参数，并在此基础上通过添加不同类别改性物质，实现对项目用柔性材料稳定性的进一步提升，满足工业对其使用周期的较高要求。

5. 多球囊自适应配合技术研究。利用多球囊组合式实现多种物品及异形结构物品抓取，增强其实用性和适应性，结合纳米级微结构层与球囊层多层结构工程化开发保证工业应用的可靠性与可维修性。