1985年，我国在机器人技术领域取得了重要突破，成功研制出首台名为“华宇Ⅰ型”的弧焊机器人，开启了我国机器人研究的新篇章。
紧接着，同年，哈尔滨工业大学成立了我国第一个机器人研究所——哈工大机器人研究所，标志着我国在机器人研究领域的专业布局得到了提升。
1986年，实验室又推出了我国第一台点焊机器人，并随着国家“863计划”的实施，承担了一系列国家重大科研课题，为我国机器人技术的发展注入了强大动力。
1988年，实验室因在航天预研领域的突出贡献，荣获航天预研先进集体的荣誉，展示了其在科技创新方面的实力。
1990年，哈工大机器人研究所的机械电子工程学科被批准为博士点，成为我国同类学科中首个博士点，进一步巩固了其在学科研究的领先地位。
1992年，经科技部批准，实验室正式成立了“国家863计划智能机器人机构网点开放实验室”，为国内外机器人研究提供了开放的交流平台。
1996年，实验室在“863计划”十周年之际，再次被评为先进集体，显示出其在国家重大项目中的持续贡献。
2000年，实验室与德国宇航中心合作，建立了“德国宇航中心—哈工大机器人技术联合实验室”，加强了国际交流与合作。
同年，与海尔合作，成立了“海尔—哈工大机器人技术工程研究中心”，推动了机器人技术的产业应用。
2001年，实验室在国家“863计划”十五周年评选中，荣获先进集体的称号，机械电子学科也在全国评估中以满分位居第一。
2001年，研究所的一部分成果通过哈尔滨博实自动化设备有限公司实现产业化，成为“863计划”机器人技术产业化基地，展示了从理论研究到实际应用的转化能力。
进入21世纪，实验室持续发展，2004年被列为“985工程”二期重大装备制造技术与系统科技创新平台的重要单位，2005年被教育部认定为长江学者“机器人及机电一体化技术”优秀创新团队。
2007年，经过科技部的批准，哈工大机器人技术与系统国家重点实验室正式成立，标志着我国在该领域的研究达到了新的高度。