实验室面向广东省先进制造业相关领域的需求，瞄准精密装备和精密制造领域的共性关键技术问题，形成了“精密与智能制造装备理论与关键技术”、“表面热功能微结构及精密和超精密加工技术”、“精密成形及模具技术”和“现代装备控制技术”等四个具有特色的研究方向。各研究方向目标明确，不仅紧密结合了广东省先进制造业创新驱动需求的实际，也兼顾了智能制造领域前瞻性的要求。

   精密与智能制造装备理论与关键技术方向主要围绕基于机械视觉的多自由度运动系统的分析与设计理论、精密定位技术、新型结构化光源和图像采集控制系统、基于特征分析的缺陷检测算法、机器人关键技术等方面进行研究。表面热功能微结构及精密和超精密加工技术方向主要围绕结构及尺度特征与其功能之间的映射规律，多尺度结构的协同生成机理及技术，半导体发光器件高效热控制理论及技术、发光器件表面光功能结构，表面功能结构主动设计理论及方法等方面进行研究。精密成形及模具技术方向主要围绕强力旋压制备纳米/超细晶筒形件的方法及机理、难变形金属热强旋成形机理及形/性一体化控制等方面进行研究。现代装备控制技术方向主要围绕组件化模型集成数控系统设计方法、嵌入式控制系统等进行研究。

   近年来，实验室承担包括国家自然科学基金重大研究计划重点项目、广东省科技计划重大项目等在内的项目一批，发表SCI、EI检索论文300余篇，授权发明专利100余件，部分成果获国家科技进步二等奖1项，省部级科技一等奖1项、二等奖4项，中国专利优秀奖3项。实验室对广东省先进制造业相关领域的发展起到了重要的支撑作用。