Истраживачке активности Лабораторије за кибернетику и мехатронске системе су пажљиво усаглашене са актуелним истраживачким приоритетима у области производних технологија, који се односе на свеобухватну дигитализацију производних процеса кроз оквир кибернетско-физичких система (Cyber-Physical Manufacturing/Production Systems), затим ЕУ програма Фабрике будућности (Factories of the Future – FoF) који обухвата концепте као што су дигитална фабрика, паметна фабрика и виртуелна фабрика и такође шири програмски оквир масовне кибернетизације индустрије који се једним делом обрађује кроз оквир Smart Manufacturing и иницијативу Industry 4.0 и њену екстензију Industry 5.0. У овим оквирима, дефинисани су следећи истраживачки правци:

• Општа теорија система, укључујући и аспекте самоорганизовања, когниције и аутопоезе;
• Теорија аутомата и вештачких језика, укључујући и ћелијске аутомате, фазилогичке формалне структуре и конекционистичке приступе;
• Технологија монтаже (мануелни, програмабилни и роботски системи за монтажу), са посебним фокусом на изградњу ширег теоријског оквира за пројектовање система за монтажу, аутоматизацију процеса спајања (адаптивно роботско спајање), планирање процеса и аспекте аутономног / адаптивног понашања;
• Системи за роботско заваривање као подсистем система за монтажу, са фокусом на аспекте аутоматизације процеса, без изучавања металуршких аспеката;
• Колаборативни рад човека и робота у извршавању задатака у оквиру технологије монтаже – хибридни екстремно флексибилни системи за ефикасну примену у малосеријској и појединачној производњи – LOTSIZE 1 Production, као одговор на захтеве нове производне парадигме масовне кастомизације/персонализације производње;
• Технологија виртуелне и аугментиране / имерзивне реалности као основа Digital Twin технологије за екстензију постојећих концепата колаборатинвог рада човека и дигитализованог система за аутоматску монтажу;
• Адитивне производне технологије као генерализација технологије монтаже (монтажа је по дефиницији адитивни процес), укључујући и аквизицију/дигитализацију геометрије просторних објеката и изградње просторних дигиталних модела;
• Сензорски системи: сензори силе и тактилни сензори, посебно за област роботске монтаже, системи вештачког гледања, укључујући системе базиране на ласерској триангулацији и структурираној светлости за брзу 3D аквизицију радног простора робота у оквиру технологије монтаже;
• Интегрисани микропроцесорски системи и њихова примена у аутоматизацији производних процеса, посебно у обради сензорских сигнала, управљања кретањем роботских и других механизама и нумеричко управљање алатних машина.