1975年起在國內率先開始工程機械CAD的研究。
1981—1986年在聯邦德國柏林工業大學機械設計研究所從事設計方法學、優化設計與工程機械設計的跨學科研究，開辟優化方法學的新方向。
1986年回國後首先提出以全系統、全性能和全壽命周期優化為目標的廣義優化設計理論，方案智能生成和柔性優化方法、基於多Agent的分布式協同優化技術、基於區間分析的系列化設計方法等；建立原理解特征模型和智能概念設計目錄，提出基於基因工程的概念設計策略。開展工程機械機器人化技術的研究，首創集工況監測與故障查找、節能控制、遠程無線遙控和局部自主智能操縱於壹體的液壓挖掘機器人。
1986年來，主持20余項國家和省部級的基礎研究、應用研究和產品研發項目，十幾次出國訪問講學，合作研究和參加國際會議。在國內外正式發表300余篇學術論文，出版壹本德文專著、多本中文著作及譯著，獲得多項發明專利和軟件版權，科研和教學成果先後榮獲10余項國家和省部級獎勵或榮譽 。
以第壹完成人獲國家科技進步三等獎1項，液壓挖掘機現代設計理論方法和技術的研究和應用，1995年。