聚焦制约我国现代农业装备进程的核心共性技术，联合国内最强的研发力量，并建立国际农业装备研发体系，开展系统性、基础性的研究。4年建设期内，通过农业装备的协同创新，建立完善的设计、制造基础数据库，形成现代农业装备设计理论体系，实现农业装备数字化设计技术、农业装备智能化技术、农业机械先进制造技术等一批共性技术的突破，为我国农机产业跨越式发展提供科学技术基础，使农业装备的共性技术研发水平达到发达国家水平。
　　（1）农业物料-机器系统基础数据库。开展农业物料（如土壤、作物、种子）基本物理特性、力学、电学、光学、声学等特性检测研究，建立农业物料数据库，建立农业装备-农业物料相互作用模型，为进行工作部件与农业物料相互作用关系的动态仿真研究和农业装备的设计、制造、作业生产过程的调节与控制等提供基础数据。
　　（2）农业装备数字化设计技术。建立典型关键零部件的理论模型、机械特性、有限元、强度、可靠性分析数据库。重点研究面向产品全生命周期、网络化、协同化、开放式农业装备创新设计技术，建立农业装备产品数字化和智能化设计平台，构建数字化建模、虚拟样机设计和性能试验研究三位一体的现代农业装备创新设计体系，开展农业装备中复杂的机、电、液一体化设计和精准优化（运动学、动力学和美学）研究，提升产品的设计质量，降低设计成本，缩短产品开发周期。
　　（3）农业装备智能化技术。针对国产农业装备故障率较高、工作性能不稳定、作业精准性低等问题，将重点研究作物生命信息和农业环境信息感知技术、先进传感器技术，大田农业装备定位导航技术与装置，研究RTK-GPS、光纤陀螺、AHRS等多导航传感器信息融合方法，GPS与机器视觉融合的导航技术，开发田间农业机械导航平台。研究农业装备过程智能监控、多机协同作业智能控制技术，大型机组信息管理和资源调度决策技术。研究农机资源时空调度模型、农机资源调度技术体系等。通过对工作过程的监控，大大提高作业性能、工作舒适性和可靠性，快速提升装备技术水平。
　　（4）农业机械先进制造技术。针对农业装备可靠性要求高、工作环境（泥、水、冲击、重载等）恶劣、容易发生磨损和疲劳断裂等问题，开展农业装备核心关键部件轻质高性能合金材料、高性能防渗材料和抗磨、抗腐蚀材料研究，开展金属板料的激光数字化加工技术、止裂与强化技术研究，开展负载变速系统和高速旋转部件等关键部件的高精密加工、精细加工、微/纳米技术研究，通过协同攻关，快速提高农业机械制造技术水平、突破核心制造技术瓶颈；并通过建立国际农业装备研发中心和收购国外农业装备生产制造企业，推进国际农业装备先进制造技术的本土化，使无故障工作时间达到国际同类产品的水平。