中国科学院沈阳自动化研究所科研成果截至2014年底，该所获得国家、中科院、各部委及地方奖励300余项，形成了机器人技术、光电信息技术、先进制造及自动化技术三大研究方向

 研究所在水下机器人、工业机器人、工业自动化技术、信息技术方面取得多项有显示度的创新成果

其中“‘CR-01’6000米无缆自治水下机器人”科研成果被评为1997年中国十大科技进展之一，并获得1998年国家科技进步一等奖；工业机器人成功实现产业化，“工业机器人研究开发及工程应用”项目获2000年国家科技进步二等奖；工业现场总线技术打破中国国外垄断，研发出基于FF现场总线技术的系列化产品

“基于现场总线的新一代全分布式控制系统（中科SIACON）”2001年被评为“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果，“现场总线分布控制系统开发及应用”获2002年国家科技进步二等奖；研制电视跟踪与测量设备多次成功地执行了“神舟”号系列飞船发射、回收的跟踪与监测任务，受到了中央军委、国防科工委及总装备部的表扬与嘉奖

沈阳自动化所研制开发了极地机器人、飞行机器人、纳米操作机器人、仿生结构智能微小机器人、反恐防暴机器人等多种特种机器人，开展了网络化设计与制造、快速成型、纳米材料制造设备、工业无线现场总线、精准农业、专用集成芯片、汽车电子等多方面高新技术与产品的研究与开发，获得大批科研成果，在中国国内外形成技术领先优势

开发的极地机器人先后三次参加中国的极地科考活动，从北极到南极，从陆地到水下，为中国获取极地科学数据做出贡献；“灵蜥”系列反恐防暴机器人进入多个省市公安武警系统，成为反恐前线的忠诚卫士；飞行机器人成功完成地震搜救演习并获得中央领导的高度评价；拥有自主知识产权的现场总线标准——《用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范》被国际标准化委员会认可，实现了中国在工业自动化国际标准化工作中零的突破，标志着中国在现场总线领域拥有了国际认可的自主核心技术

 2022年1月，由中科院沈阳自动化研究所牵头建设的机器人技术国家工程研究中心 入选第二批纳入新序列管理的国家工程研究中心名单

2022年1月，中国科学院沈阳自动化研究所在空间机器人自主操控方面取得进展，针对航天器平台和机械臂的动力学耦合提出基于时延估计的无模型解耦控制算法，相关研究成果以Attitude Decoupling Control of Semifloating Space Robots Using Time-Delay Estimation ａｎｄ Supertwisting Control为题，发表在IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems上

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