一、本学科发展概况

　　机械设计及理论硕士点依托机电工程学院机电工程系，是北京市重点学科，北京市特色专业和北京市品牌专业。北方工业大学最早从事本科生和研究生教育的重点发展学科，于2006年获得硕士研究生学位授予权。该硕士点具备较强的师资力量和教学科研条件，下设：机电系统优化设计、机器人技术、仿生机械、微纳机械等多个研究室。面向机械工程和相关领域开展科学与工程问题的理论与技术研究。

　　二、本学科研究方向

　　本学科以改进机械工程领域的重大技术装备性能、创新设计新型机械系统、建立新型机械系统的设计理论和方法为主要目标，以数学、力学、计算机技术为主要工具，研究一般宏观机电系统、微机电系统、智能机械系统、仿生机械系统等对象的机构设计理论与方法、传动系统设计理论与方法，以及机械系统性能测试与评价理论。主要研究方向包括：

　　 （1） 复杂机电系统的优化设计理论与方法；

　　 （2） 机电一体化技术与设备

　　 （3） 机器人机构学；

　　 （4） 机器人运动学与动力学；

　　 （5） 机器人动力学及其控制理论；

　　 （6） 仿生机械与仿生机器人；

　　 （7） 机器视觉与智能传感系统；

　　 （8） 微纳机械学；

　　 （9） 微机电系统运动学与动力学

　　 （10） 微机电系统非线性控制技术；

　　 （11） 非完整约束机械系统运动学、动力学与控制。

　　三、本学科的特色及学术地位

　　本学科的主要研究任务是综合应用数学、力学与计算机技术，研究新型、高性能机械系统的一般设计理论与设计方法。研究强调与相关学科知识、理论与方法的深入交叉，从实际工程对象中提炼具有普遍意义的机械科学问题，探索提高已有机械系统工作性能；理解自然界生物的完美身体组织结构，通过模仿、启发与推理，研究具有特殊性能与用途的新颖机械系统的设计理论与方法。

　　本学科近年来在复杂机电系统的优化设计理论与方法、非完整约束欠驱动机械系统的运动学动力学与控制、仿生机械学与机械仿生学原理、微机电系统动力学与控制、空间机构的运动学解析求解方法方面进行了较多研究，获得了一批有重要理论科学价值与工程应用价值的研究成果。在国际上首先解决了一般空间6自由度并联机构运动学解析逆解的求解问题；发现了二阶非完整约束欠驱动冗余度机械臂的“非完整约束自运动”特征和柔顺过驱动并联机构的“多稳态”运动特征；提出了设计开链可控欠驱动机械系统的动力学综合方法。获得的研究成果得到国内外同行的高度评价。

　　四、本学科的主要任务及发展目标

　　本学科在未来几年里将基于已有研究基础，重点开展复杂机电系统的优化设计理论与方法、非完整约束机械系统动力学与控制、仿生机械系统设计原理与设计方法、微机电系统设计与控制理论、微机电系统在线测试与故障诊断等方面理论研究和工程实践工作。为国家和首都着力培养一批具有较高科学研究能力和良好道德品质的高素质专业技术人才。使本学科逐步发展为具有高水平科学研究能力、能培养高水平专业技术人才、在国内外具有一定学术地位和较大影响力的教学、科研集体，为国家经济发展和社会进步做出应有的贡献。

　　五、学术带头人及导师队伍介绍

　　李 强 教授：工学博士，教授，博士生导师。现任教育部高等学校教学指导委员会“机械设计制造及其自动化”分委员会委员，中国机械工程学会 “机械设计制造及其自动化”专业认证专家，高级会员，机械设计分委员会委员。全国学位与研究生教育评估专家。承担国家自然科学基金项目一项，博士点基金一项。发表论文20多篇。利用提出的复合遗传算法解决了机械系统动态优化设计问题，提出指数惯性权粒子群算法，并利用该算法解决了机电系统动力学优化问题，有关成果发表在《科学通报》、《高技术通》、《机械工程学报》等刊物。

　　何广平教授：工学博士、机械设计及理论学科责任教授、北京市创新人才、北京市重点学科负责人、北京市特色专业负责人、机电工程系机器人与MEMS实验室主任，机电工程系主任。《机器人技术与应用》杂志理事，中国仪器仪表学会高级会员。《Mechanism and Machine Theory》、《Robotics and Autonomous Systems》、《Robotica》、《Mechatronics》、《Advanced Robotics》、《中国科学》E辑、《自动化学报》等国内外学术期刊审稿人。主要研究方向：机器人学、微机电系统、机械系统测控技术。负责完成国家自然科学基金、北京市自然科学基金项目多项。在国内外期刊发表科研论文40余篇，SCI、EI收录30余篇。

　　学术队伍：

    本学科下设有机构创新实验室、机器人技术实验室、微机电系统实验室等多个专业实验室，实验室面积400余平米，实验室设备固定资产达600余万元。有多台大型贵重实验设备，如：六自由度工业机器人、柔顺过驱动并联机器人、欠驱动机器人、仿袋鼠跳跃机器人、原子力显微镜、磁控溅射台、化学气相沉积台、光刻机、等离子刻蚀机等，为开展高水平理论与工程技术研究提供了良好的实验平台。
本学科十分重视与国内外同行的交流与合作，与国内外多家研究单位和大学有密切的技术和项目合作关系。
    近三年来，本学科完成国家和北京市基金项目多项，在国际著名期刊发表科研论文7篇，国内一级学报20余篇，SCI、EI收录30余篇次。出版专著2部。获得发明专利2项，实用新型专利4项。完成企业委托技术开发项目经费200余万元。