主要从事航天器结构机构、空间机器人研究。

发展了空间薄膜结构的理论模型和数值仿真方法，提出了层合薄膜结构褶皱的三维形态预测模型，完善了轻质薄膜结构装配、调整及非接触测试技术，在折叠理论和展开动力学仿真方面取得了较多的研究成果，并应用于充气薄膜天线、张拉薄膜天线、充气展开遮光罩、薄膜太阳毯、太空居住舱、超压气球、增阻离轨气球、充气薄膜光学镜系统等。完成了展开式桁架结构的结构机构方案、非线性动力学建模与仿真、热致振动分析、机构运动学仿真及展开运动控制等研究，并应用于桁架式天线、机械伸展臂、固面天线、遮光罩等。

针对各种折纸结构和双稳态结构，研究了其理论模型、数值仿真方法和试验测试技术。结合气压驱动、形状记忆合金驱动、线驱动、液晶弹性体驱动等，研发了多型软体驱动器和软体机器人，包括空间捕获机械臂、爬行机器人等。

已在Nature Communications, Chinese Journal of Aeronautics, Aerospace Science and Technology, Acta Astronautica, Smart Materials and Structures, Sensors and Actuators A: Physical, Journal of Applied Mechanics, Acta Mechanica Sinica, Journal of Structural Engineering-ASCE等综合、航宇、力学类期刊发表论文40余篇。申请或受理发明专利10余项。