中国科学院沈阳自动化研究所主要研究方向是机器人、智能制造和光电信息技术。着眼国民经济和国家安全重大战略需求，凝练研究方向，开展创新研究，在先进制造和智能机器、机器人学应用基础研究、工业机器人产业化、水下智能装备及系统、特种机器人、工业数字化控制系统、无线传感与通信技术、新型光电系统、大型数字化装备及控制系统等研究与开发方面取得大批成果，形成技术领先优势。