서울대학교 기계설계학과를 졸업하고 미국 오리건주립대학교 대학원에서 기계공학 석사와 박사를 취득한 후 하와이주립대학교 기계공학과와 정보전산학과 교수, 미국국립과학재단(NSF) 정보지능시스템(Information & Intelligent Systems)의 로봇 및 컴퓨터 비전 프로그램디렉터(PD), NSF 동아시아 태평양지역 소장직을 역임했으며, 미국 대통령상, 미국 공학회 젊은 교수상 등을 수상했다.

국내에서는 2006년부터 한국항공대학교 5대, 6대 총장을 역임했고, 2015년 KIST 로봇 및 미디어 연구소 초대소장직을 수행했으며, 2019년 한국로봇융합연구원 제3대 원장으로 취임한 후 연구원의 정량적·정성적 성장에 기여함을 인정받아 2022년 제4대 원장으로 연임했다. 

그 외 국토교통부장관 자문위원, ICT Convergence Korea 포럼 공동의장, 한국연구재단 정책자문위원, 국가과학기술심의회 기초연구진흥협의회 위원, 국가과학기본계획 수립위원회 분과위원장, 국가과학기술심의회 기초기반 전문위원, 국가과학기술위원회 운영위원 등 국내 과학기술 발전을 위한 여러 활동을 해오고 있다.

 한편, 한국로봇융합연구원은 산업통상자원부 산하 국내 유일 로봇전문연구기관으로 지난해 설립 10년을 맞이하여 연구원 보유기술의 사업화를 위한 자회사 ㈜에스에프로보틱스를 설립, 로봇분야 전문인력 양성을 위해 국내 최대 규모, 최고 시설을 갖춘 로봇직업혁신센터(RoTIC)를 운영하는 등 국내 로봇산업의 발전을 위해 로봇기술 R&D 뿐만 아니라 인력양성에도 힘쓰고 있다.