模式识别与智能系统学科是控制科学与工程一级学科下的二级学科之一。本研究方向将自动化技术、计算机技术与信息处理技术、现代电子技术等多学科的先进技术相结合，综合应用于国民经济的各领域，对我国的经济快速发展具有十分重要的意义。本研究方向以尤波教授为学科带头人，主要从事机器视觉、图像处理、多传感器信息融合、智能仪器与机器人等方面的科研工作。承担有国家863计划项目、省市计划项目和企事业委托课题等。近五年共完成课题十余项，获省部级科技进步一、二等奖各一项，省优秀教学成果一、二等奖各一项。发表论文65篇，出版著作2部。具体从事的研究工作有：
多传感器信息融合与传感器技术
　　在多传感器信息融合机器人研究方面，课题组进行了多传感器信息融合移动机器人研究，包括焊接机器人的焊缝跟踪，关节机器人及移动机器人的遥操作，移动机器人路径规划和避障等课题的研究。基于局部规划的整体路径规划理论和和机器人多传感器信息融合技术，实现复杂环境中机器人的作业控制。实现的多传感器信息融合机器人具有基于控制核心的嵌入式操作系统级控制软件及各通讯接口软件，包括无线LAN接口、视频传输接口、GMS模块接口，对摄像头以及多种传感器采集信号实现信息融合。
　　在传感器技术方面，完成了石英音叉温度传感器、RJ智能油耗仪智能型二线制温度变送器等新型传感器的研制。
智能仪器与机器人方面
　　针对水轮机叶片现场维修、销孔零件装配等约束状态下机器人作业，课题组参加了我校与加拿大魁北克大学高等技术学院承担的国际合作项目“高校与企业—水轮机叶片现场修复小型便携式机器人开发”。该项目被评为加拿大国际发展署资助的样板项目。在该项目推动下，通过消化吸收国外先进技术，已申请到相关的省、市科技攻关项目和刘家峡水电站委托项目。所承担的省自然科学基金重点项目“多维微操作器控制系统及机器人装配宏微操作技术研究”、“受限状态下机器人作业宏微操作系统研究”和部基金项目“约束状态下机器人作业控制模型及策略研究”，对实际作业机器人的力/位混合控制技术及宏微操作系统进行了研究，被专家评定为达到90年代国际先进水平。
　　在智能仪器方面，完成了智能型多孔同轴度测量仪、天然气压缩机智能控制器、智能原油脱水控制器等课题。
　　在智能机器人工程应用方面，课题组进行了汽车内饰件水刀切割机器人工作站开发，成功地应用于哈尔滨飞机制造公司的汽车生产线。结合目前高校教学需求，与相关公司合作开发出2、3、4、5、6、7自由度系列教学机器人，已投入近20余所大学使用。