Praca naukowa profesora Wróbla skupia się, przede wszystkim, wokół zagadnień związanych z analizą, przetwarzaniem i rozpoznawaniem obrazów biomedycznych.
W ostatnim okresie był współautorem dwóch monografii z tego zakresu. W książce Praktyka przetwarzania obrazów z zadaniami w programie Matlab (współautor dr inż. Robert Koprowski, Akademicka Oficyna Wydawnicza „Exit”), przeznaczonej dla studentów i doktorantów, autorzy przedstawili bardzo poszerzoną wersję zastosowania programu Matlab w analizie obrazów. Kolejna monografia napisana razem z dr. inż. Robertem Koprowskim, Image processing in optical coherence tomography using Matlab (Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego 2011), ma charakter naukowego podsumowania zrealizowanego grantu badawczego Analiza obrazów tomograficznych oka.
Dorobek publikacyjny profesora Wróbla z ostatnich 5 lat obejmuje ponad 15 publikacji w czasopismach międzynarodowych. Jest autorem ponad 20 patentów, kolejnych 7 wniosków patentowych zostało zgłoszonych do Urzędu Patentowego. Aktywnie uczestniczy w konferencjach międzynarodowych oraz krajowych. Warte odnatowania jest członkostwo profesora w Radach Naukowych, Towarzystwach Naukowych oraz kolegiach redakcyjnych konferencji. Aktualnie prof. dr hab. inż. Zygmunt Wróbel bierze udział w realizacji pięciu grantów naukowo-badawczych. Na szczególną uwagę zasługuje fakt uczestnictwa w dwóch międzynarodowych grantach przeprowadzanych przez prof. dr. hab. inż. Andrzeja Dziecha, pracownika Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Są to: Inteligentny system informacyjny dla globalnego monitoringu, detekcji i identyfikacji zagrożeń (INSIGMA) oraz Inteligentny system informacyjny wspierający obserwację, wyszukiwanie i detekcję dla celów bezpieczeństwa obywateli w środowisku miejskim (INDECT).
W październiku bieżącego roku profesor Zygmunt Wróbel wybrany został przewodniczącym Rady Naukowej Sosnowieckiego Parku Naukowo–Technologicznego – instytucji mającej służyć promocji nowoczesnych technologii nie tylko na terenie Zagłębia. Profesor jest ponadto aktywnym recenzentem projektów naukowo-badawczych (wśród nich wymienić można projekty realizowane w ramach programów Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, Polish-Swiss Research Programme, w Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości PARP, w programie województwa śląskiego DoktoRis) oraz laureatem licznych nagród JM Rektora UŚ za działalność naukowo-badawczą. Ponadto otrzymał Srebrny Medal Jubileuszowy Politechniki Śląskiej za współpracę naukową oraz Wyróżnienie Rektora AGH za osiągnięcia naukowe. Wyróżniony został także medalem Zasłużony dla Uniwersytetu Śląskiego oraz Medalem Komisji Edukacji Narodowej.
– Praca dydaktyczna to moja pasja. Jako wykładowca namawiam studentów do czynnego uczestnictwa w różnorodnych programach naukowych, do ciągłego poszerzania wiedzy. Wiele podejmowanych przez nich prób procentuje, a udział w projektach badawczych jest szansą na zaprezentowanie autorskich koncepcji fachowcom. Koordynacja i wspieranie radą chętnej do pracy naukowej młodzieży jest jednym z moich zamiłowań – uśmiecha się profesor Wróbel – wypromowałem już 8 doktorantów, a kolejnych kilkunastu jest pod moją opieką naukową.
Kierunek: inżynieria biomedyczna profesor nazywa swoim „ukochanym dzieckiem”. Hasłem przewodnim jest: Informatyk partnerem lekarza, co w sposób symboliczny ilustruje znak graficzny – połączenie myszki komputerowej i stetoskopu lekarskiego.
– Kierunek reklamuję hasłem: Lekarz + Inżynier = przyszłość medycyny – wyjaśnia profesor Wróbel – był to tytuł mojego wystąpienia inauguracyjnego na wykładach dla młodzieży w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki Aktywny w Szkole – Aktywny w Życiu oraz Partnerzy w Nauce, realizowanych w naszej uczelni oraz, we wrześniu 2012, w ramach Śląskiej Nocy Naukowców.