Stefano Mazzoleni è Professore Associato di Bioingegneria presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del Politecnico di Bari (Italia) e presso la Scuola IMT per Studi Avanzati di Lucca (Italia). È Professore Affiliato presso la Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa (Italia).
E' il responsabile scientifico del Laboratorio di Robotica Biomedica (BIOROB) presso il Politecnico di Bari.
È autore di oltre 130 pubblicazioni scientifiche su riviste peer-reviewed e conferenze internazionali, ricercatore principale/coordinatore scientifico di numerosi progetti di ricerca nazionali e internazionali e membro di diversi comitati editoriali di riviste scientifiche internazionali nei settori della robotica, della bioingegneria e della riabilitazione.
I suoi interessi di ricerca includono i) algoritmi di controllo per sistemi robotici, ii) biomeccanica del movimento, con particolare attenzione all'analisi dei cambiamenti dovuti a patologie neurologiche, iii) progettazione, sviluppo e validazione di sistemi robotici e meccatronici per la riabilitazione e l'analisi del controllo motorio umano, iv) progettazione, sviluppo e validazione di dispositivi tecnologici e modelli per la valutazione funzionale nella neuroriabilitazione, v) pre-elaborazione e post-elaborazione dei dati dei parametri fisiologici utilizzando applicazioni biomediche, vi) analisi multimodale dei dati (misure dei risultati clinici, misurazioni cinematiche, variabili fisiologiche, ecc.
È stato membro del Comitato Promotore e del Comitato Tecnico-Scientifico della Conferenza Nazionale di Consenso sulla robotica riabilitativa (2018-2021). È membro della IEEE Robotics and Automation Society (RAS), della IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS), della Società Italiana di Riabilitazione Neurologica (SIRN), del Gruppo Nazionale di Bioingegneria (GNB) e dell'Istituto Nazionale di Robotica e Macchine Intelligenti (I-RIM) e del gruppo di Neurobioetica dell'Ateneo Pontificio Regina Apostolorum.
È stato co-chair del Comitato tecnico IEEE/RAS su “Riabilitazione e robotica assistiva” dal 2012 al 2024. Attualmente è co-chair del gruppo di lavoro I-RIM “Robotica riabilitativa” e del gruppo di lavoro SIRN “Robotica e tecnologie per la riabilitazione”.
Nel 2005 ha ricevuto il “Premio di viaggio per studenti IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics” e nel 2018 ha ricevuto il “Premio Innovazione Imprenditoriale” promosso dall'Associazione Nazionale Giovani Innovatori (ANGI) nella categoria “Robotica”.
È membro fondatore di varie startup accademiche nel campo della robotica per la neuroriabilitazione, dell'intelligenza artificiale e delle tecnologie biomediche.