主要研究方向是生物信号，如肌电信号(Electromyogram, EMG)，脑电信号(Electroencephalogram, EEG)和心电信号（Electrocardiogram）的信号分析理论，信息挖掘和具体工程应用。在信号理论方面包括了人体神经肌肉系统的建模（从单个运动神经细胞、肌肉纤维，肢体肌肉群到全身肌肉系统），人体自主活动中肌电和脑电的时频分析，神经信息提取。具体应用包括多自由度智能假肢的肌电控制；基于生物电信号智能康复机器人在中风、截瘫康复中的应用；基于生物电信号的生物反馈技术；运动疲劳的预防和监测等等。他首先提出的多通道表面肌电信号处理的框架和具体算法在肌电控制假肢领域开辟出了新的方向。在脑机接口方面，他开发的超短延时非侵入式脑机接口能在300毫秒以内探测出人的运动意识，是目前世界上最先进的非侵入式智能康复系统的核心技术。于2015年入选第十一批国家青年。