在“人工智能”、“5G”、“自动驾驶”这些充满科技感的词汇不断出现的21世纪,人类的好帮手——机器人也迎来了发展和产业化的黄金时期,作为机器人的分支之一——微纳机器人同样在以后的人类生活中扮演着重要的角色。在19世纪60年代微机械的概念出现后,微纳机器人不断发展,理论概念不断被完善和提出,各种制备工艺百花齐放,驱动方式也多种多样。而且众多微纳机器人在生物医疗、科研实验、环境检测等方面为人们提供了新的解决方案。微纳机器人由多个系统组成,首先微纳机器人在微纳尺度下进行图像信息的获取和成像依赖于视觉系统,然后微纳机器人完成各种抓取释放转移等功能时都需要依赖于执行器,作为微纳机器人必不可少的两个模块——视觉模块和执行器模块,在机器人实际应用中有着重要的现实意义。本论文主要聚焦于这两个模块,接下来就对两方面的工作内容进行介绍:(1)在自然界中,多数节肢动物都拥有一种名为复眼的视觉器官,复眼结构具备独特的光学特性:小体积、大视场、大景深、对运动物体灵敏度高等。正因为它具有这些特性,人造的仿生复眼结构在微纳机器人的视觉成像方面有着重要的应用前景。飞秒激光直写(FsLDW)技术因其在三维制备,可程序化设计和高精度制造能力方面的独特优势而成为一种重要的人造仿生复眼制备方式。但是,FsLDW技术采用逐点扫描的加工方式,导致非常低的制造效率,这种低效率也让人造仿生复眼难以被快速批量制备。针对这个难题,我们提出一种全新方案:使用FsLDW技术制备7眼和19眼的3D仿生复眼的SU-8模板,再结合聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻技术来进行高效制备人造仿生复眼。实验所得的3D SU-8仿生复眼模板可用于转写制备PDMS仿生复眼超过50次,制备效率提高近20倍,并且PDMS仿生复眼显示出良好的聚焦和成像性能,并且视场角可以达到?120°。该策略对于3D仿生复眼及其相关光学器件的快速,大规模制造以及未来实际应用有着重要的意义。(2)微纳机器人需要实现到具体功能时,基本都是需要执行器完成具体的动作,而目前的执行器存在自由度低、功能单一、可控性弱等特点,在实际操作中,功能完成度都不是很高。而在本实验中提出了新的方案来设计微纳机器人的执行器,即:利用有机聚合物聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)的溶剂响应特性和悬臂内外层之间光交联梯度化网络的实现抓取功能,通过对PBMA进行磁性纳米粒子掺杂实现精确的磁场操控,通过弹簧等自由度较大的连接装置让微纳执行器完成大范围和高自由度的工作。我们制造的稳定、高自由度、多功能微纳执行器将来在微尺度目标物体的抓取和指定位置的释放,具有重要应用价值。本实验制备出高自由度,控制稳定,多功能的微纳机器人的执行器模块,来完成我们设定的实验目标。此外,以此结构为示例,我们只需简单修改结构的设计,就可以实现多样的功能,具有极强的指导性。