Профессорско-преподавательский состав кафедры «Робототехника и мехатроника» ведет научную работу по нескольким основным направлениям:
- «Мехатронные и робототехнические системы с интеллектуальным управлением»;
- «Приводы мехатронных систем и технологического оборудования»;
- «Мобильная робототехника и робототехника для экстремальных условий»;
- «Мобильная робототехника и робототехника для экстремальных условий».
В рамках этих направлений проводятся теоретические и экспериментальные исследования по следующим тематикам:
- «Интеллектуальное управление многооперационными мехатронными технологическими объектами и их интеллектуальное электронное документирование». Руководитель – доктор технических наук, профессор А.К. Тугенгольд.
- «Биоэлектрическое управление электромеханическими системами». Руководитель - кандидат технических наук, доцент Е.А. Лукьянов.
- «Энергоэффективные и высокоточные приводы мехатронных систем». Руководитель – кандидат технических наук, профессор Н.Ф. Карнаухов.
- «Модульные мобильные роботы». Руководитель – кандидат технических наук, доцент В.В. Мартынов.
- «Виртуальное моделирование робототехнических систем». Руководитель – кандидат технических наук, профессор Ю.Б. Ивацевич.
- «Цифровизация станков: автономное техническое обслуживание». Руководитель – доктор технических наук, профессор А.К. Тугенгольд.
- «Нейросистема анализа состояний мехатронных технологических объектов». Руководители - Изюмов А.И., Цысь А.
Кафедра поддерживает учебные, методические и научные связи с кафедрами ведущих ВУЗов страны: МГТУ им. Баумана, МГТУ «Станкин», МИРЭА, СПбПУ (Санкт-Петербург), ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова (Новочеркасск), Институтом радиотехнических систем и управления ЮФУ (Таганрог), Белгородским государственным технологическим университетом им. В.Г. Шухова, Кабардино-Балкарским государственным университетом им. Х.М. Бербекова и другими.
Студенты кафедры, владеющие иностранными языками, имеют возможность пройти стажировку или обучение в европейских университетах, участвующих в программах академической мобильности. В 2013 году студент кафедры Изюмов А.И. в рамках обмена прошел стажировку в университете г. Карлсруэ, Германия. В 2017 году магистранты Тросин М.А. и Долгова Д.С. в рамках обмена прошли стажировку в университете Szent Istvan University Гёдёллё (Gödöllő), Венгрия и в дальнейшем начал обучаться по направлению аспирантура.
Научно-исследовательская работа кафедры РиМ выполняется по государственным программам и хозяйственным договорам с предприятиями, в том числе по грантам и программам Министерства образования и науки, министерства промышленности и торговли. В исследовательских работах принимает участие большинство сотрудников кафедры, магистранты и аспиранты. На кафедре проводились научно-исследовательские работы по грантам «Интеллектуальная система управления обработкой высокоточных деталей в компьютеризированном производстве», «Станочная интеллектуальная система управления качеством обработки детали», «Формирование информационного пространства с учетом нечеткости информации техногенной среды на базе нейросетевых структур реального времени», «Разработка и исследование схемотехнических решений по применению локальных источников теплоэнергии» и другие. Разработки преподавателей и студентов кафедры неоднократно получали высокую оценку специалистов на научно-технических выставках, конференциях и семинарах.
За последние годы под руководством преподавателей кафедры были выполнены и успешно защищены 4 кандидатских и 1 докторская диссертация.
Многие студенты, обучающиеся на кафедре, принимают участие в научной работе. За последние пять лет победителями Всероссийских конкурсов студенческих научных работ стали 18 студентов, обучающихся на кафедре. Ежегодно лучшие студенты кафедры выдвигаются на соискание именных стипендий и получают стипендии Президента России, Правительства России, губернатора Ростовской области, стипендии имени Л.В. Красниченко.
На кафедре активно развивается направление образовательной и соревновательной робототехники. Студенты кафедры совершенствуют свои знания и получают практические навыки в разработке, создании и программировании робототехнических и мехатронных систем в Ресурсном центре робототехники. За последние 3 года команда университета, в основном состоящая из студентов кафедры неоднократно побеждала на Всероссийских соревнованиях по робототехнике, а так же успешно выступала на международных соревнованиях в Гонконге, Вьетнаме, Индии. Студенты кафедры, занимающиеся в Ресурсном центре, в 2015 году стали победителями Start-Up тура инновационных проектов и получили грант на разработку робота-ассистента для хирургических операций. В 2017 и 2018 году студенты кафедры принимали участие в международных соревнованиях Eurobot.