机器人与自主系统集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等功能于一体，具有在未知环境中自主运动的能力。其研究内容涉及自动控制、人工智能、计算机视觉、模式识别、多传感器信息融合技术等诸多学科的理论和技术，研究成果无论是在民用还是在军用方面均显示出巨大的潜在应用价值。因此，自主机器人系统研制受到了世界各国的广泛关注，纷纷推出各自发展自主机器人的国家战略规划，成为各国争相抢占的科技制高点。

研究所前身是由孟庆浩教授于2003年回国后在天津大学电气与自动化工程学院组建的“自主机器人系统研究室”。经过努力，在国内的机器人与自主系统研究领域已具有一定的知名度，特别是在机器嗅觉、无人机控制等方向已取得了一些具有国际水准的研究成果，发表了多篇高水平国际期刊论文。研究所核心成员先后承担国家“863”计划资助项目、国家科学自然基金重大研究计划培育项目及面上项目，“新世纪优秀人才”计划项目及部委基金项目10余项。自主机器人系统研究室一直与国际同行保持着密切的联系。先后邀请了美国、德国、日本、瑞典、葡萄牙等国知名学者来天津大学讲学或短期访问，在自主机器人领域所取得研究成果得到了国际同行的高度评价。

据官网显示，9名研究人员，其中高级顾问1名、教授3名（含入选教育部“新世纪优秀人才”支持计划教授2名）、副教授4名、讲师1名。

研究所主要研究面向控制科学与工程领域的科学与技术问题，主攻方向为智能自主系统感知与认知、面向复杂环境的智能自主系统导航与先进控制等。从事的具体研究内容涉及自主机器人导航与控制、非线性控制、无人机系统制导与飞行控制、机器嗅觉、数字图像处理、机器视觉与仿生视觉、移动传感器网络与超声编码等。