Giáo sư Lưu là một chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí, đặc biệt có kinh nghiệm nghiên cứu và thực tiễn sâu rộng trong thiết kế cơ khí và hệ thống tự động hóa. Các hướng nghiên cứu của ông bao gồm mô phỏng và mô hình hóa hệ thống cơ khí, công nghệ robot và hệ thống sản xuất thông minh.

Giáo sư Lưu đã dẫn dắt và tham gia nhiều dự án nghiên cứu quan trọng, tập trung vào việc thúc đẩy tiến bộ công nghệ và đổi mới trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Công trình của ông có ảnh hưởng lớn đến việc nâng cao mức độ tự động hóa và độ chính xác trong sản xuất công nghiệp.