智能掘进装备数字化设计理论及方法：基于CAE技术，研究智能掘进装备静力学、动力学、振动特性，实现整机的稳健、轻量化设计，完善掘锚智能掘进装备设计理论及方法。针对掘进机器人机身在受限空间复杂工况下智能控制问题。研究基于惯性导航、全站仪的多信息融合的精确定位和自主导航技术。研制基于机器视觉技术、重载机械臂电液伺服技术的煤巷支护机器人，实现锚杆支护的自动化与智能化。研究基于数字孪生的煤矿智能掘进场景远程监控技术，实现基于模型与数据双驱动的掘进工作面全息场景实时再现与设备状态监测数据智能分析。