目前我國正在實施載人航天、月球探測、高分辨率對地觀測系統、新一代運載火箭等重大航天科技工程，并且已制定了空間站、深空探測、空間能源等領域的發展計劃。隨著航天科技的發展，對各類宇航空間機構的需求越來越迫切，如大型帆板機構、驅動展開機構、大型空間天線機構、各類對接機構、衛星捕獲和維修、能量補給、空間組裝等機構，以及星球探測與軟著陸機構、太空建設機構、大型多自由度遙控操縱機械臂和太空機器人等在各類空間任務中不可或缺。宇航空間機構技術的水平在某些方面也體現了一個國家的航天實力與水平。我國在該領域起步較晚，需要突破大量的基礎理論和關鍵技術。基于此，2007年國防科工局（前身為國防科工委）批準在哈工大成立宇航空間機構及控制技術國防重點學科實驗室，重點開展宇航空間機構領域基礎性、前沿性、戰略性研究，推動我國宇航空間機構領域基礎科學研究，增強自主創新能力，培養高水平專業人才，為我國航天科技的發展提供技術支撐。本實驗室依托哈爾濱工業大學機械工程一級學科，該一級學科涵蓋機械電子工程國家重點學科、機械制造及其自動化國家重點學科、機械設計及理論國防重點學科和航空宇航制造工程黑龍江省重點學科。本實驗室針對我國中長期航天科技發展中存在的基礎理論、基礎技術嚴重不足的現狀，重點開展行星探測車、著陸裝置、月面采樣裝置、空間機械臂、長壽命陶瓷軸承、大型空間展開及對接機構、空間機構地面模擬等方向的基礎理論和關鍵技術研究，為我國月球探測、空間實驗室及未來深空探測等國家重大科學工程奠定堅實的理論與技術基礎。本實驗室發揮學科優勢，已形成一批穩定而有特色、處于國內領先地位的研究方向，緊密圍繞我國探月工程、載人航天、大推力火箭、對地觀測等重大航天工程，結合載人登月、深空探測等航天計劃，開展基礎理論與關鍵技術攻關，在月球車、空間機械臂、陶瓷軸承等方面取得了一批標志性成果，為國家航天科技的發展做出了重要貢獻。近五年共承擔重要科研項目107項，總經費達20747萬元，年均科研經費5000余萬元，其中國家973、國家863、國家自然科學基金重點與面上項目58項，國家重大工程9項，國防預研12余項。獲得國家級科技獎勵3項、省部級科技獎勵3項，發表論文386篇，獲得國家發明專利102項。